El estado más pequeño en extensión territorial de la República Mexicana, sólo después del Distrito Federal, es Tlaxcala con una superficie de 3,991 km2, lo que equivale al 0.2% del país. Rodeado en forma de herradura por el estado de Puebla, Tlaxcala colinda al norte, al este y al sur con territorio poblano, además de compartir frontera al norte con Hidalgo y al oeste con el estado de México.

Situado en las altas tierras del Eje Volcánico, el paisaje tlaxcalteca se dibuja con extensos llanos interrumpidos por altas sierras y lomeríos. En donde predominan bosques de pino y encino, cedro, zacatón, oyamel y enebro; y habitan codornices, liebres, águilas, coyotes y halcones, especies resistentes a las bajas temperaturas del clima semi-frío subhúmedo y frío de las altas montañas. Mientras que en los llanos, el clima es templado subhúmedo habitado por magueyes y nopales, ambos elementos indispensables de la gastronomía tlaxcalteca desde épocas precolombinas. La fauna típica de esta zona son los cacomixtles, conejos, tejón y zorrillo. Las principales elevaciones orográficas son el Volcán Malinche con 4,420 metros de altura sobre el nivel del mar; Cerro el Huilotepec y Cerro Huilapitzo, 3,500 msnm; Cerro San Gabriel, 3,340 msnm; Cerro Huintetépetl, 3,220 msnm; Cerro Tlacoxolo, 3,080 msnm y Cerro San Nicolás, 3,020 msnm.

La cuenca del Río Atoyac en la región del Balsas ocupa la mayor parte del estado – 78%-. La cuenca del Río Moctezuma en la región del Pánuco, recorre el resto del territorio. Los principales afluentes de ambas son los ríos Atotonilco, Atoyac, Atenco, Los Llorones, La Caldera, Altzayanca, Amomoloc, El Fondón, El Capulín, Xonecuila, Zahuapan, Atocha, El Rosario, FECOAC, Las Lajas, Rojano, Santa Ana Ríos, Viejo y El Bautisterio, entre otros. Además de contar con 6 presas que abastecen de agua a la entidad, la principal siendo la Presa Atlangatepec.

Además, el Parque Nacional la Malinche, resguarda el alto volcán al otorgarle categoría de zona natural protegida.