Papoea Nieuw-Guinea ligt in Zuid-Azië ten oosten van Indonesië en beslaat de oostelijke helft van het eiland Nieuw-Guinea. Papoea-Nieuw-Guinea grenst in het noorden aan de Bismarckzee, in het oosten aan de Solomonzee, in het zuiden aan de Koraalzee, de Golf van Papoea en de Straat Torres en in het westen aan het Indonesische Irian Jaya. De oppervlakte van Papoea Nieuw-Guinea is 462.840 vierkante kilometer. Papoea Nieuw-Guinea is daarmee bijna 14 keer zo groot als Nederland.
Het landschap is zeer verschillend. Op de ene plaats vind je allemaal heuvels, terwijl je op andere plaatsen uitgestrekte mangroven vindt. In het westen is een groot gebied met vlak grasland. In het binnenland komen moerassige vlakten voor en ook enkele grote bergketens zoals het Centraalgebergte en de Owen Stanley Range. Het hoogste punt is de Mount Wilhelm met een hoogte van 4694 meter.