Ukształtowanie powierzchni. Na obszarze Wenezueli wyróżnia się trzy główne regiony fizyczno-geograficzne: Andy Północne, Nizinę Orinoko oraz Wyżynę Gujańską. Na północnym zachodzie i północy Wenezueli rozciągają się Andy Północne, które obejmują północną część łańcucha Kordyliery Wschodniej i Andy Karaibskie. Kordyliera Wschodnia dzieli się na pasmo górskie Cordillera de Mérida (na wschodzie) z najwyższym szczytem kraju Pico Bolívar (wysokość 5007 m n.p.m.) i niższe pasmo – Sierra de Perijá (Taetria, wysokość do 3750 m n.p.m.) ciągnące się wzdłuż granicy z Kolumbią. Dno położonego między nimi obszernego zapadliska tektonicznego jest zajęte przez jezioro de Maracaibo i Zatokę Wenezuelską. W wyższych partiach Cordillera de Mérida występują wieczne śniegi i lodowce; ku wschodowi pasmo przechodzi w Andy Karaibskie, które składają się z dwóch pasm oddzielonych obniżeniem: Kordyliery Nadbrzeżnej (Naiguatá, wysokość 2765 m n.p.m.) i niższym – Serrania del Interior (formy krasowe, w tym wiele jaskiń); w obniżeniu Andów Karaibskch leży stolica kraju – Caracas. Nizina Orinoko zajmuje środkową część kraju; stanowi tektoniczne obniżenie; jest pocięta licznymi dopływami Orinoko, których doliny i tereny przyległe (do wysokości 150 m n.p.m.) tworzą często zabagnione równiny (np. doliny rzek: Rio Apure i Rio Meta); między dolinami wznoszą się piaskowce (do 300 m wysokości ponad dna dolin); na północnym wschodzie Niziny w odcinku ujściowym Orinoko rozciąga się podmokła, zabagniona, rozległa (powierzchnia ok. 40 tys. km2) delta rzeki. Wyżyna Gujańska, leżąca w południowej i południowo-wschodniej części kraju, zajmuje prawie 50% jego powierzchni. Z zalegających poziomo piaskowców w środkowej i południowej części wyżyny, porozcinanych głębokimi dolinami rzek, powstały góry stołowe (m.in. Serra Imeri i Serra Pacaraima) z płaskimi partiami szczytowymi i pionowymi ścianami (najwyższy płaskowyż – Auyán Tepuí, 2953 m n.p.m.). Nad rozległymi płaskowyżami (np. Gran Sabana) dominują izolowane stoliwa (np. Cuquenán). Niektóre płaskowyże, np. Meseta de Sarisariñama, charakteryzuje rzeźba krasowa. W brzeżnej części Wyżyny Gujańskiej, występują góry ostańcowe, m.in. Sierra Guanay na zachodzie, Serra Parima na południu. Linia brzegowa o długości 2718 km jest dobrze rozwinięta, z wieloma zatokami (Wenezuelska, Coro, Triste, de Cariaco, de Paria) i półwyspami (południowa część półwyspu Guajira, Paraguaná, Araya, Paria). Wybrzeża głównie nizinne z piaszczystymi plażami, w delcie Orinoko zabagnione, w części środkowej i na półwyspie Paria wysokie, górzyste. Do Wenezueli należy kilkaset wysp, położonych na Morzu Karaibskim, głównie u wybrzeża, m.in. Margarita, La Tortuga, Coche, Blanquilla, Cubagua oraz oddalona od wybrzeża o ok. 600 km na północ wyspa Aves, położona na zachód od wyspy Dominika. Wenezuela leży w regionie aktywnym sejsmicznie, zwłaszcza część północna; trzęsienia ziemi często występują na obszarze Andów.

Klimat. Klimat równikowy wilgotny panuje na większości obszaru kraju, równikowy suchy – na półwyspie Paraguaná, nad zatokami: Wenezuelską i Coro oraz na wschód od Barcelony-Puerto La Cruz i w osłoniętych od wilgotnego pasatu północno-wschodnich zawietrznych stokach gór i dolinach. W górach Sierra de Perijá i Cordillera de Mérida występuje piętrowość klimatyczna; powyżej 2000 m n.p.m. tierra fria (ziemia chłodna), a w Cordillera de Mérida powyżej 4600 m n.p.m. zalega wieczny śnieg. Na nizinach temperatura maksymalna przez cały rok wynosi 28-35°C (wyjątkowo 35-40°C), temperatura minimalna 22-26°C (skrajnie 15-19°C). Ilość opadów wzrasta ku południowi. Nad zatokami Wenezuelską i Coro oraz na wschód od Barcelony-Puerto La Cruz roczna suma opadów wynosi 320-500 mm, na zachodzie najwięcej spada od września-października do listopada-grudnia, najmniej od stycznia do lutego; na wschodzie najmniej od czerwca do sierpnia. Na Nizinie Orinoko opady osiągają 1200-1600 mm, najwięcej od kwietnia do października, najmniej w lutym i marcu. Na obszarze Wyżyny Gujańskiej roczna suma opadów wynosi 2000-3500 mm, deszcze całoroczne, na wschodzie więcej spada w maju-lipcu i w grudniu-styczniu, na południu deszcze równomierne.

Wody. Główny system tworzy Orinoko (długość 2730 km) z licznymi dopływami, główne Guaviare, Meta, Arauca, Apure (lewe) i Caura, Caroni (prawe), odprowadzając wody z ok. 70% powierzchni kraju. Orinoko ma źródła na Wyżynie Gujańskiej (zachodnie stoki gór Serra Parima), podobnie jak prawe dopływy (Ventuari, Caura, Caroni), które tworzą liczne progi, kaskady, wodospady, m.in. na rzece Churún (dopływ Caroni) powstał najwyższy wodospad świata Churún-Meru (Salto Angel, wysokość 1054 m). Obszar źródłowy lewych dopływów Orinoko znajduje się głównie na wschodnich stokach Kordyliery Wschodniej (m.in. Guaviare, Meta) oraz w Cordillera de Mérida (głównie Apure z dopływami). W górnym biegu Orinoko (dzięki zjawisku bifurkacji) jest połączona przez swój lewy dopływ Casiquiare z rzeką Rio Negro (lewy dopływ Amazonki). W porze deszczowej rzeki wzbierają i zalewają duże obszary. Do Morza Karaibskiego uchodzą liczne, ale krótkie rzeki (najdłuższa Tocuyo, 320 km), których dorzecza zajmują nieco ponad 17% powierzchni kraju. Rzeki Wenezueli mają duże zasoby hydroenergetyczne, zwłaszcza wypływające z Wyżyny Gujańskiej. Jeziora występują głównie na północy; największym, połączonym poprzez wąską cieśninę Tablazo (szerokość 8 km) z Zatoką Wenezuelską (Morze Karaibskie) jest Maracaibo (powierzchnia 16,3 tys. km2). Drugim co do wielkości, naturalnym zbiornikiem jest Valencia, której poziom obniża się średnio rocznie o ok. 12 cm na skutek dużego parowania i braku zasilania wodami powierzchniowymi. W Cordillera de Mérida znajdują się małe jeziora polodowcowe. W wyniku budowy zapór powstało wiele sztucznych jezior, m.in. Embalse de Guri, Embalse de Guárico.