Półwysep Krymski leży w południowej części Ukrainy, między 44°23' i 46°21' szerokości geograficznej północnej oraz między 32°32' i 36°35' długości geograficznej wschodniej - jest to największy półwysep Morza Czarnego.

Od południa i zachodu otacza go Morze Czarne, natomiast od północnego wschodu Morze Azowskie. Obydwa morza są połączone Cieśniną Kerczeńską, która oddziela Półwysep Kerczeński (najbardziej na wschód wysuniętą część Krymu) od Półwyspu Tamańskiego, należącego już do Rosji.

Półwysep Krymski z lądem łączy wąski, 8-kilometrowej szerokości Przesmyk Perekopski, a także sztucznie usypane groble, po których biegnie droga i linia kolejowa. Nasypy te przebiegają przez Morze Gnilne (tzw. Siwasz). Siwasz to płytki zbiornik morski, odcięty przez Mierzeję Arabacką (Strzałka Arabacka, długości ok. 115 km) od Morza Azowskiego. Oba akweny łączy jedynie wąska cieśnina leżąca na północy półwyspu, w pobliżu miejscowości Gienicziesk. Siwasz silnie rozczłonkowuje północną linię brzegową Krymu, tworząc wiele malowniczych zatoczek, półwyspów i wysepek.

Rozciągłość półwyspu z południa na północ (od przylądka Sarycz do Przesmyku Perekopskiego) wynosi ok. 207 km, natomiast ze wschodu na zachód (od Cieśniny Kerczeńskiej do przylądka Tarchankut) ok. 324 km. Krym zajmuje powierzchnię ponad 26 tys. km kwadratowych. Największe zatoki półwyspu należące do Morza Czarnego to na zachodzie Zatoka Karkinicka i Zatoka Kalamicka, a na wschodzie Zatoka Teodozyjska. Główne zatoki półwyspu należące do Morza Azowskiego to Zatoka Arabacka i Zatoka Kazantypska.

W południowej części Krymu na obszarze 7 tys. km kwadratowych rozciągają się, zgodnie z kształtem wybrzeża, góry.
Resztę półwyspu (19 tys. km kwadratowych) zajmują nizinne stepy. Największe półwyspy Krymu (Półwysep Kerczeński i Tarchankucki) są lekko pagórkowate, ze wzniesieniami, które nie przekraczają 200 m n.p.m. Podążając z północy na południe przez płaskie, monotonne stepy, można zauważyć stopniowy wzrost wysokości, aż do wybrzeża, przy którym znajdują się najwyższe masywy górskie (powyżej 1000 m n.p.m.).

Krym obfituje w pieczary, groty, jaskinie i inne formy krasowe, rozwijające się w podatnych na procesy wietrzenia skałach węglanowych. Na półwyspie naliczono ok. 870 jaskiń naturalnych, a większość z nich znajduje się w masywach górskich. Najbardziej znane z dużej ilości jaskiń są masywy Kara-Dag, Aj-Petri i Czatyr-Dah.