Ukształtowanie powierzchni. Rumunię charakteryzuje duże zróżnicowanie ukształtowania terenu. Na obszarach górskich (powyżej 800 m n.p.m.) leży 31% powierzchni kraju, na obszarach wyżynnych (300-800 m n.p.m.) – 39%, natomiast na nizinach (do 300 m n.p.m.) – 30 %. W północnej i środkowej części kraju na długości ok. 700 km rozciągają się pasma Karpat przebiegające łukiem z północy na południe (Karpaty Wschodnie), a następnie skręcające na zachód (Karpaty Południowe). Karpaty Wschodnie składają się z wielu równoległych do głównej osi pasm górskich, zbudowanych w części zachodniej ze skał wulkanicznych, w środkowej z granitów (Góry Rodniańskie, szczyt Pietros, 2303 m n.p.m.), we wschodniej - ze skał osadowych (Karpaty Mołdawskie). Na zachód od przełęczy Predeal leżą wysokie, równie liczne równoleżnikowe pasma Karpat Południowych (m.in. Góry Fogaraskie ze szczytem Moldoveanu, 2543 m n.p.m. – najwyższy Rumunii), zbudowane głównie ze skał krystalicznych. Na północno-zachodnim przedłużeniu Karpat Południowych znajdują się Góry Zachodniorumuńskie. Ich najwyższą część stanowi Masyw Bihorski z największymi w kraju obszarami krasowymi. Góry Zachodniorumuńskie przechodzą na zachodnich krańcach kraju w Nizinę Cisańską (część Niziny Środkowodunajskiej). Po wewnętrznej stronie łuku Karpat znajduje się Wyżyna Transylwańska (przeciętna wysokość ok. 500 m n.p.m.), która jest rozległą, pagórkowatą kotliną o pochodzeniu tektonicznym. Po wschodniej stronie Karpat Wschodnich rozciąga się Wyżyna Mołdawska, o budowie płytowej, rozczłonkowana dolinami dopływów Prutu i Seretu na oddzielne pagórkowate wzniesienia (wysokość do 593 m n.p.m.). Na południe od Karpat, po Dunaj, rozciąga się Nizina Wołoska; jej zachodnia część (Oltenia) jest pagórkowata (wysokość 200-500 m n.p.m.), wschodnia (Muntenia) – niższa, równinna. Między doliną Dunaju a Morzem Czarnym znajduje się wyżynna Dobrudża (wysokość do 467 m n.p.m.).

Klimat. Klimat umiarkowany ciepły, na zachodzie pośredni między morskim i kontynentalnym; na Nizinie Wołoskiej i w Dobrudży suchy kontynentalny; w Karpatach odmiana górska; w styczniu temperatura maksymalna 2-3°C w Dobrudży, Banacie i na Nizinie Wołoskiej, 0°C na wyżynach: Transylwańskiej i Mołdawskiej, -7°C w Karpatach (Omul, 2505 m n.p.m.); temperatura minimalna od -6°C na nizinach, -10°C na wyżynach do -14°C w górach; w lipcu temperatura mniej zróżnicowana: maksymalnie 26°C nad morzem (częste bryzy), 29°C na Nizinie Wołoskiej, 24-28°C na wyżynach, 9°C w górach na wysokości 2505 m n.p.m. (Omul); temperatura minimalna odpowiednio: 20°C, 16°C, 12-15°C, 3°C. Roczna suma opadów od 280-400 mm nad Morzem Czarnym, 450-700 mm na Nizinie Wołoskiej i Wyżynie Mołdawskiej, do 550-1000 mm na Wyżynie Transylwańskiej i ponad 1000 mm w Karpatach; większość opadów od kwietnia-maja do sierpnia-września; pokrywa śnieżna na wyżynach i w górach zalega 50-100 dni, na nizinach – tylko podczas chłodnych zim, często wieją feny.

Wody. Terytorium Rumunii poza niewielkimi obszarami bezodpływowymi, należy do zlewiska Morza Czarnego. Główną rzeką jest Dunaj (długość w granicach Rumunii 1075 km, w tym na długości 910 km wyznacza granicę z Bułgarią, Serbią i Czarnogórą oraz Ukrainą), który, poza odcinkiem przełomowym (Żelazna Brama – długość 120 km, minimalna szerokość 150 m), płynie przez Nizinę Wołoską korytem o szerokości do 1 km w zabagnionej dolinie (szerokość do 15 km), tworząc liczne meandry i starorzecza; przy ujściu do Morza Czarnego rozdziela się na 3 główne ramiona (Kilia, Braţul Sulina, Św. Jerzy) i tworzy rozległą, zabagnioną deltę o powierzchni 4,3 tys. km². Do dorzecza Dunaju należy ok. 95% powierzchni kraju, pozostałą część stanowi bezpośrednie zlewisko Morza Czarnego; główne dopływy Dunaju: Prut (na granicy z Mołdawią i Ukrainą), Seret. Aluta, Jałomica, Ardżesz, Jiu, Temesz. Z północno-zachodniej części Rumunii do Cisy (dopływ Dunaju) uchodzą Marusza i Samosz. Ze względu na zasilanie opadowe w Rumunii występują dwa wiosenne okresy wysokich stanów wód na rzekach – marcowy (powodowany topnieniem śniegu w górach) oraz majowy (związany z wysokimi opadami). Najniższe stany wód występują latem i wczesną jesienią. Niekiedy rzeki okresowo wysychają, głównie w Dobrudży i na Wyżynie Mołdawskiej. Doliny rzek na ogół niezmeliorowane i zabagnione. W Rumunii są liczne, lecz zazwyczaj niewielkie jeziora (ok. 2,4 tys.); największe z nich: Lacul Razim (394 km²), Lacul Sinoie 166 km²), Lacul Zmeica (55 km²); w Karpatach jeziora polodowcowe, Lacul Bucura w Masywie Bihorskim (12 ha), natomiast w dolinie Dunaju – starorzecza (Lacul Suhaia, Balta, Bistreţ) i jeziora deltowe (Lacul Oltina, 30 km²). Ponadto spotyka się nieliczne jeziora osuwiskowe, krasowe i tektoniczne, natomiast na suchych terenach stepowych – niewielkie jeziora słone (Balta Albă, Lacul Sărat, Lacul Amara); jeziorem pochodzenia wulkanicznego jest Jezioro Świętej Anny (w masywie Harghita w Karpatach Wschodnich). Na wielu rzekach wybudowano zapory tworzące zbiorniki retencyjne (Răcăciuni, Bicaz, Vidraru, Rovinari, Vidra), a pomiędzy Dunajem i Morzem Czarnym, przez Dobrudżę – Kanał Dunaj-Morze Czarne (długość 64 km). Na zachodnim pogórzu Karpat i Niziny Cisańskiej występują wody artezyjskie, w Masywie Bihorskim i Karpatach Południowych – wody mineralne, często termalne, sprzyjające rozwojowi uzdrowisk. Zasoby wody w Rumunii są uznawane za wystarczające, lecz w okresach niskich stanów wód część terenów rolniczych (zwłaszcza w południowej części kraju) wymaga nawadniania.