Nalazi se na krajnjem jugozapadu Evrope. Ograničen je akvatorijama Sredozemnog mora i Atlantskog okeana. Visokim planinskim lancem Pirineja orografski je odjeljen od ostatka Evrope. Od Afričkog kontinenta na jugu tektonski je odvojen Gibraltarskim moreuzom. Njegova površina iznosi oko 580 000 km2.
U njegovom okviru se nalaze Španija, Portugal i mala država Andora na krajnjem sjeveru. Uglavnom sa geomorfološkog aspekta Pirinejski poluotok se može podjeliti na niži i uski priobalni pojas, unutrašnje visoravni i visoke planinske lance. Spomenuto nisko priobalje dolinama većih rijeka (Ebro, Gvadalkivir) nešto se dublje uvlači u Pirinejsko kopno. To su Katalonska ravnica na sjeveroistoku, Andaluzija na jugu.
Središnji dio poluotoka obilježavaju prostrane visoravni sjeverne i južne Mezete koje su na rubovima tektonski uokvirene višim nabranim gorjima (Betiljski kordiljeri na jugu, Kantabrijsko gorje na sjeverozapadu, Pirineji na sjeveroistoku koji su sa vrhom Pico di Aneto 3404m najviši u ovoj regiji).
Uglavnom, na Pirinejskom poluotoku uslijed njegovog specifičnog položaja i vertikalne raščlanjenosti postoji više klimatskih tipova. U sjevernoj i sjeveroistočnoj Španiji te u centralnom dijelu poluotoka preovladava umjereno kontinentalna klima bukve. Planinska klima preovladava uglavnom na Pirinejima dok niže dijelove Španije i Portugala karakterišu različiti varijeteti Sredozemne klime.
Rijeke su bogate vodom uglavnom tokom hladnijeg i vlažnijeg razdoblja godine, no tokom ljetnog perioda česte su suše pa su uz veće tokove sagrađeni irigacioni sistemi i vještačke akumulacije. Glavne rijeke su Ebro na sjeveroistoku, Gvadalkivir na jugu Španije te Gvadijana, Taho i Duero koje izviru u Španiji a ulijevaju se u Atlantski okean u Portugalu. Plodna tla koja su najvažnija u poljoprivrednom smislu nalaze se u dolinama rijeka i na području obalnih ravnica. Španija je najveća država ove regije sa površinom 491 000 km2. Portugal na zapadu Iberijskog poluotoka površine 91 630 km2 je daleko manji.
