Le Darfour couvre une superficie d'environ 493 180 km² (196 555 miles²), soit un peu plus des deux tiers de la France et plus de la moitié du Kenya. C'est en grande partie un plateau aride avec les montagnes Marrah (Jebel Marra), une chaîne de pics volcaniques s'élevant jusqu'à 3000 m, au centre de la région. Les principales villes de la région sont Al Fashir, Nyala et Geneina.
La géographie physique présente quatre caractéristiques principales. Toute la moitié orientale du Darfour est couverte de plaines et de basses collines de sols sablonneux, appelés goz, et de collines de grès. Dans de nombreux endroits, le goz est dépourvu d'eau et ne peut être habité que là où il y a des réservoirs d'eau ou des forages profonds. Au nord, le goz est dépassé par les sables désertiques du Sahara. Une deuxième caractéristique sont les oueds, des cours d'eau saisonniers allant de petits ruisseaux qui ne débordent qu'occasionnellement pendant la saison des pluies à de grands oueds qui inondent la plupart des pluies et s'écoulent de l'ouest du Darfour sur des centaines de kilomètres vers l'ouest jusqu'au lac Tchad. De nombreux oueds ont des bassins d'alluvions au sol riche qui sont également difficiles à cultiver. L'ouest du Darfour est dominé par la troisième caractéristique, le socle rocheux, parfois recouvert d'une fine couche de sol sableux. Les roches du sous-sol sont trop stériles pour être cultivées, mais elles fournissent une couverture forestière sporadique qui peut être utilisée comme pâturage par les animaux. La quatrième et dernière caractéristique est la chaîne des Marrah, qui s'élève jusqu'à un sommet du cratère de Deriba où se trouve une petite zone de climat tempéré, de fortes précipitations et des sources d'eau permanentes.
La saison des pluies s'étend de juin à septembre, transformant une grande partie de la région du brun poussiéreux au vert. Comme une grande partie de la population du Darfour est agricole, les pluies sont vitales. Les années normales, une récolte est prête à être moissonnée dès novembre. Une fois récoltées, les tiges sèches peuvent être utilisées pour nourrir le bétail domestique. Dans le désert de l'extrême nord, des années peuvent s'écouler entre deux pluies. Dans l'extrême sud, la moyenne annuelle des précipitations est de 700 mm et de nombreux arbres restent verts toute l'année.