Ukształtowanie powierzchni. Większą część powierzchni Kuby zajmują niziny, w centrum i na wschodzie urozmaicone wzniesieniami do wysokości 300 m n.p.m.; na nizinach zwłaszcza nad Morzem Karaibskim, występują rozległe bagna, największe Ciénaga de Zapata (powierzchnia ok. 5 tys. km²) na nizinie Llanura de Zapata oraz w dolinie Cauto na nizinie Llanura del Cauto Guacanayabo. Wzdłuż południowo-wschodniego wybrzeża rozciągają się na długości ok. 250 km najwyższe góry Kuby – Sierra Maestra, które osiągają wysokość 1974 m n.p.m. (szczyt Pico Turquino), na północ i wschód od nich, oddzielone doliną Cauto, ciągną się krótkie, niższe pasma, m.in. Sierra del Cristal (wysokość do 1231 m n.p.m.) i Sierra del Purial (wysokość do 1181 m n.p.m.); w części środkowej występuje silnie rozczłonkowany masyw górski Macizo de Guamuhaya (San Juan, wysokość 1140 m n.p.m.); na zachodzie niewysoka Cordillera de Guaniguanico (Pan de Guajaibón, wysokość 692 m n.p.m.) składa się z dwóch pasm: wschodniego – Sierra del Rosario i zachodniego – Sierra de los Órganos. Wyspy otaczające Kubę są nizinne, często zabagnione, tylko na Isla de Juventud w części środkowej występują wzgórza do wysokości 303 m n.p.m. Kuba ma bardzo dobrze rozwiniętą linię brzegową o długości ok. 3,5 tys. km, liczne półwyspy (m.in. de Zapata, de Hicacos) i zatoki (np. Golfo de Batabanó, Golfo de Guacanaybo, Guantánamo Bay), łącznie z przybrzeżnymi wyspami i rafami koralowymi długość brzegów przekracza 11 tys. km. Wybrzeża głównie niskie, przeważnie zabagnione, na niewielkich odcinkach piaszczyste z plażami (np. koło Hawany i Varadero). Na Kubie rozwinęły się różne typy form rzeźby krasowej; charakterystyczne dla krasu międzyzwrotnikowego są kopiaste wzgórza – mogoty (m.in. w pasmie Sierra de los Órganos), ponadto występują doliny krasowe (np. Valle de Viñales), polja, ponory, liczne podziemne przepływy rzek (najdłuższe w Sierra de los Órganos i Sierra Maestra), jeziora krasowe (największe Laguna del Tesoro), duże wywierzyska, w tym podmorskie (zwłaszcza na południowym wybrzeżu), a także ponad 10 tys. jaskiń: najdłuższe – Grande Caverna de Palmarito (długość 48 km) i Santo Tomas, najgłębsza – Sima Cuba-Magyar (głębokość 390 m); jaskinie mają bogatą, różnokolorową szatę naciekową, najbardziej znana jest Cueva de Bellamar. Kraj położony w basenie Morza Karaibskiego zajmuje strefę przejściową między prekambryjską płytą Bahamów a Cieśniną Jukatańską i Rowem Kajmanów; obszar Kuby jest terenem aktywnym sejsmicznie.

Klimat. Klimat równikowy wilgotny; roczna suma opadów na większości obszaru 750-1250 mm, na północno-wschodnich stokach do 2000 mm (wpływ pasatów); 75% opadów od maja do października; od sierpnia do października silne cyklony, niektóre katastrofalne (np. w środkowej części kraju w 2001 r.); w Hawanie temperatura maksymalna od 26°C (styczeń) do 32°C (sierpień); minimalna od 19°C (styczeń-luty) do 24°C.

Wody. Sieć rzeczna lepiej rozwinięta we wschodniej części kraju; rzeki krótkie, mało zasobne w wodę, w porze suchej (luty-kwiecień) odprowadzają nieznaczną ilość wody lub wysychają; na obszarach krasowych, głównie w zachodniej Kubie, wiele rzek na pewnych odcinkach ma podziemne przepływy. Najdłuższą rzeką jest Rio Cauto (370 km), uchodząca do Morza Karaibskiego; niewielkie jeziora krasowe (Laguna del Tesoro) i lagunowe (Laguna de Leche), niektóre wypełnione słoną wodą; na rzekach, zwłaszcza na wschodniej Kubie, zbiorniki retencyjne, wykorzystywane głównie do nawadniania obszarów rolniczych, np. Zaza, Alacranes, Hanabanilla; na północy oraz w pasmie Cordillera de Guaniguanico źródła mineralne, m.in. siarczanowe i radoczynne, na Isla de la Juventud – magnezowe.