Bulgária a Balkán-félsziget keleti felén található, délen Görögország (472 km) és Törökország (223 km), nyugaton Észak-Macedónia (162 km) és Szerbia (344 km), északon Románia (605 km) határolja nagyrészt a Duna folyóval. Szárazföldi határainak hossza összesen 1806 km, a fekete-tengeri határának hossza 354 km. Területe km².
Bulgária földje változatos, felszínének kétharmada síkság és dombság, az alföldek 31%-ot, a fennsíkok és dombságok 41%-ot, a 600 és 1500 méter közötti hegyek 20%-ot, az 1500 méternél magasabb hegyek 3%-ot tesznek ki. Az átlagos tengerszint feletti magasság 470 méter. Legfontosabb hegységei a Rila–Rodopei-masszívumhoz tartozó Rila, Rodope, Pirin, az Eurázsiai-hegységrendszerhez tartozó Balkán-hegység, valamint a főváros mellett emelkedő Vitosa. Jelentősebb alföldjei, medencéi a Bolgár-tábla, a Szófiai-medence, a Rózsák Völgyének nevezett Karlovói- és Kazanlaki-medence, valamint a Felső-Trák-alföld. A Fekete-tenger partját limánok övezik, itt népszerű üdülőhelyek vannak, mint az Aranyhomok vagy a Napospart. Az ország rövidebb folyókban igen gazdag, a leghosszabb saját folyója az Iszker. Jelentős folyók még a Marica, az Arda, a Tundzsa, a Sztruma, a Meszta. Az ország legnagyobb tava a Burgaszi-tó, a legmélyebb a Várnai-tó. Számos gleccsertó és víztározó található Bulgáriában, de felszín alatti vizekben is gazdag terület.
Bulgária a mérsékelt övben található, jórészt kontinentális éghajlatú, a déli területei egy része pedig közelebb áll a mediterrán éghajlathoz; nagy hatással van éghajlatára a Földközi-tenger és az Atlanti-óceán. A síkságokon és a dombvidékeken 450–850 mm között változik a csapadék mennyisége, a hegyekben 850–1200 mm között. Bulgária talajtakarója rendkívül változatos, mintegy 17 talajfajtát és 28 alfajtát különböztetnek meg; a legelterjedtebb a fahéjszínű talaj és a csernozjom. Természeti kincsekben gazdag ország, jelentős kőszéntartalékokkal, különféle ércekkel, kősóbányákkal, de kőolajat és földgázt is kitermelnek.
Bulgáriában jellemzően közép-európai állat- és növényfajok vannak jelen, bár a magasabb helyeken sarkvidéki és alpesi fajok is előfordulnak. Az egyik legváltozatosabb élővilággal rendelkező európai ország, mintegy 3900 növényfajjal, 210 halfajjal, 37 hüllőfajjal, 428 madárfajjal (ebből 252 fészekrakó), 95 emlősfajjal, 18 kétéltű fajjal. Az országban 3 nemzeti és 11 natúrpark, 55 rezervátum és 35 kezelt természetvédelmi rezervátum (ezekből 16 bioszféra-rezervátum) található. A Pirin Nemzeti Park és a Szrebarna bioszféra-rezervátum szerepel az UNESCO világörökségi listáján.
Domborzat Hegységek thumb|left|250px|A Vacsa-víztározó a Rodope-hegységben A legmagasabb bolgár hegység a Rila, mely kristályos palába ékelődött gránittömbökből álló röghegység, a Rila–Rodopei-masszívum része. Területe 2629 km², átlagmagassága 1487 méter. Hegyeinek egyharmada 2000 méternél magasabb. A Rilát úgynevezett nyergek kötik össze a szomszédos hegységekkel. Innen ered, illetve gyűjti össze a vizet a négy legnagyobb vízrendszer: a Marica, a Meszta, az Iszker és a Sztruma. Éghajlata magashegységi, jobbára fenyőerdőkkel borított. Legmagasabb csúcsa a Muszala, 2925 méterrel.
Ugyancsak a Rila–Rodopei-masszívumhoz tartozik a Pirin-hegység, területe 1210 km², átlagmagassága 1033 méter. Legmagasabb csúcsa a Vihren, 2914 méterrel, ez Bulgária második legmagasabb hegye. Röghegység, szerkezetét kristályos pala, gnejsz, gránit, márvány alkotja, a peremein pedig vulkanikus kőzetek, riolit és trachiandezit található. Éghajlata a Riláéhoz hasonló, lábainál azonban erőteljesebben hat a mediterrán éghajlat. Tavakban, folyóvizekben gazdag terület. Növényzete jobbára fenyőerdőkből áll, az alacsonyabb részeken lombhullató fákkal keveredve. Hagyományosan három részre osztják: Északi-Pirin, Középső-Pirin és Déli-Pirin.
A Rodope a Rila–Rodopei-masszívum keleti részét alkotja, 250 kilométer hosszú, területe km², átlagmagassága 785 méter. Kristályos pala, gránit és márvány alkotja, de keleti részein mészkő-, márga- és homokkőképződmények és fiatal vulkanikus kőzetek (riolit, tufa, tufit) is találhatóak. Nyugati része magasabb csúcsokkal rendelkezik, keleti része alacsonyabb fekvésű. Legmagasabb csúcsa a Goljam Perelik, mely 2191 méter magas. Éghajlata mediterrán és kontinentális között változik, a magasabb részeken hegyvidéki jelleget ölt. Nyugati részein fenyőerdők találhatóak, a peremeken lombhullató erdők (tölgy, bükk). A Keleti-Rodopéra inkább a lombhullató fák jellemzőek, fenyő ritkán fordul elő. A Rodope ásványkincsei közül jelentős a réz, az ólom, a cink, a vas és a króm. thumb|250px|left|A Balkán-hegyvidék (Iszker-völgyszoros) Az országot kettéosztó Balkán-hegység az Eurázsiai-hegységrendszer részeként 555 kilométeren húzódik, mintegy 50 kilométer széles, területe km², legmagasabb pontja a Botev, 2376 méterrel. Hagyományosan három részre tagolják: nyugati, középső és keleti. Geológiai szerkezete változatos, különféle kőzetek gyűrődéséből jött létre. A Balkán-hegységtől északra található az úgynevezett Elő-Balkán, melyet dombok, fennsíkok, szurdokvölgyek, medencék és hegyek alkotnak. Több folyó is átszeli, az Iszker, a Vit, a Jantra vagy a Sztara reka. A Balkán-hegység fő vonulata csapadékban gazdag, éghajlatát alacsony hőmérséklet, hosszú tél, erős szelek jellemzik. Ez az ország éghajlatválasztó hegysége is, tőle északra kontinentális, délre mediterrán éghajlat a jellemző. Északi oldalán bükkerdő, vegyes lombos erdő található. Napos déli oldala jobbára erdőtlen. Nyugati része antracitban, ólomban és cinkben gazdag.
További jelentősebb hegység a Vitosa, mely Szófia mellett emelkedik; az Oszogovo–Belaszica-hegység a délnyugati vidékeken; a Balkán-hegységgel párhuzamos Szredna gora középhegység (Antibalkán); valamint a Szakar-hegység és a Sztrandzsa-hegység a Tundzsai-tájegységben.
Alföldek, síkságok, medencék
Északon a lösszel borított, hullámos, Duna-menti táblásvidék, a Bolgár-tábla húzódik. A Balkán-hegység és a Duna között fekvő táj az Elő-Balkánhoz kapcsolódik. Középidei üledékekből, főképp jura időszaki mészkőből áll. Része a Dunai-síkság, melynek vízszintesen rétegződő kőzetei felett folyami üledékréteg fekszik. Északi része fontos a gabonatermelés szempontjából, itt jó minőségű feketeföld (csernozjom) található. Éghajlata mérsékelten kontinentális, a tél hideg, a nyár forró, a csapadék mennyisége átlagosan 500–600 mm.
Az ellipszis alakú Szófiai-medence átlagos tengerszint feletti magassága 550 méter, hegyek veszik körbe, a Vitosa, a Lozen, a Ljulin, a Mala, a Golema és a Viszkjar. Keresztül folyik rajta az Iszker és a mellékfolyói. Déli részén gyógyforrások alakultak ki. Éghajlata mérsékelten kontinentális, a medence nyugati részén termékeny csernozjom talaj alakult ki. thumb|left|250px|Rózsaaratás az 1900-as évek elején a Rózsák Völgyében A balkánalji medencék közül a legnagyobb átlagmagassággal (700 m) a Zlaticai-medence rendelkezik, mely 38 kilométer hosszan húzódik. Északon a Zlatica–Teteveni hegység, délen Szastinszka Szredna gora határolja. Fő folyója a Topolnica. Éghajlata enyhe, tavasszal sok csapadék esik, köszönhetően a Balkán-hegység éghajlatválasztó hatásának.
A Karlovói-medence 37 kilométer hosszú, 11 kilométer széles, átlagos magassága 400 méter. Valaha édesvizű tó volt a helyén, amelynek kristályos alapjára később folyók hordaléka került. Gyógyforrások is fakadnak itt. Fő folyója a Sztrjama. A medence híres a rózsakertjeiről, a Kazanlaki-medencével együtt a Rózsák Völgyének (Rozova dolina) is nevezik. Itt minden évben rózsafesztivált is rendeznek, és a Rózsák Völgyének köszönhetően Bulgária egyike a világ egyik legnagyobb rózsaolaj-termelőinek. thumb|250px|Kilátás a Felső-Trák-alföldre és Szliven városára A Kazanlaki-medence a leghosszabb a balkánalji medencék között, 69 kilométeres. Fő folyója a Tundzsa, mely nyugat-kelet irányban halad át rajta. Akárcsak a Karlovói-medencében, itt is sok termálvizű gyógyfürdő található. További jelentősebb medencék a Tvardicai-medence, a Szliveni-medence, a Karnobati-medence és az Ajtoszi-medence. Ezeken túl a folyók mentén több kisebb medence is kialakult, mint a Perniki-medence, a Brezniki-medence, a Radomiri-medence, a Kjusztendili-medence, a Blagoevgradi-medence a Sztruma folyó vidékén, vagy a Meszta-menti Razlogi- és Goce Delcsevi-medence.
A legnagyobb területű alföld Bulgáriában a Felső-Trák-alföld mintegy 6032 km²-rel. Marica-alföldnek is nevezik, mert a Marica folyó középső vidékén terül el. A trák kultúra szülőhelyének is tartják ezt a területet. Északon a Szredna gora, délen a Rodope határolja, keleten a Szakar-hegységig terül el. Mintegy 180 km hosszú és 50 km széles. Átlagos tengerszint feletti magassága 168 méter. Itt több mint ezer földrengést észleltek, több nagyobb is bekövetkezett, az egyik legpusztítóbb a plovdivi–csirpani földrengés volt 1928-ban. Éghajlata átmeneti kontinentális, a csapadék mennyisége nem éri el az országos átlagot. Éghajlatának megfelelően leginkább melegigényes növények termesztésére alkalmas, mint amilyen a rizs, a gyapot, a szezám, a dohány vagy a földimogyoró.
thumb|250px|A Kaliakra-fok thumb|250px|Az Aranyhomok üdülőövezet A bolgár tengerpart
A Fekete-tenger bolgár partvidékének hossza 354 km, hagyományosan a következő partszakaszokra osztják: Dobrudzsa–Frangeni-, Dolna Kamcsijai, Balkán-hegyvidéki-, Burgaszi- és Medni–Sztrandzsai-partvidék. A tengerpart enyhe éghajlata mintegy 20-40 kilométeres övezetben érzékelhető az ország belseje felé haladva. Az ősz itt melegebb, a tavasz azonban hidegebb, mint az ország egyéb részein, a csapadék is kevesebb. A déli partvidéken jobban érvényesül a mediterrán éghajlat hatása, itt a csapadék mennyisége is nagyobb.
A dobrudzsai tengerpart mentén limánok helyezkednek el, mint a Sablai-tó, az Ezereci-tó vagy a Durankulaki-tó. Itt található az ország legkeletibb pontja, a Sabla-fok. A partvonal itt tagolt, meredek és magas. A tengerparti látványosságok közül nevezetes a Kaliakra-fok vörös-fehér szikláival.
Kavarna városa és a Batova folyó között már márga, homokkő és mészkő alkotja a partot, teraszos-lépcsős elrendezésben. A környékre jellemzőek a karsztforrások. Itt épült fel a Balcsiki palota Mária román királyné számára. A Batovától délre a part csipkézett, öblökkel és strandokkal tarkított. A híres Aranyhomok üdülőövezet is itt található.
A Várnai-tó 15 kilométer hosszú, mélysége eléri a 19 métert. Várnától nyugatra terül el a Pobiti Kamani négy méter magas sziklaoszlopokkal. A Galata-fok és a Kamcsija folyó közötti tengerpart eléri a 100 méteres magasságot is. A balkán-hegyvidéki szakaszon több folyó völgye is áthalad, a legnagyobb a Dvojnica. Az Emine-foktól nyugatra található Bulgária másik híres üdülőhelye, a Napospart. Hét kilométerre tőle Bulgária egyik legrégebbi városa, Neszebar fekszik, amely világörökségi helyszín.
A Burgaszi-alföld folyói a Burgaszi-tavakba torkollanak. A legnagyobb a Burgaszi-tó, mely 28 km² területű. A Medni–Sztrandzsai-partvidék öblökből, lagúnákból, magas sziklákból áll, víz alatti szirtekkel és szigetekkel.
Vízrajz thumb|250px|Bulgária vízgyűjtő területei Bulgáriában sok kisebb folyó van, számuk eléri az 540-et. A Duna kivételével rövidek és alacsony vízszintűek. A legtöbb folyó a hegyvidékeken található. Két nagy vízgyűjtő területre oszlik az ország a hegygerincek (jórészt a Balkán-hegység) mentén. A fekete-tengeri vízgyűjtő medence az ország területének 57%-át (a folyók 42%-át), az égei-tengeri a 43%-át (a folyók 58%-át) teszi ki.