Находится на атлантическом побережье северо-восточной части Южной Америки, почти у самого экватора. Граничит с Бразилией на востоке и юге (по реке Ояпок, или Ояпоки), с Суринамом (по реке Марони, или Маровейне) на западе. С севера омывается водами Атлантического океана.
Субэкваториальный, жаркий и влажный. Среднемесячные температуры колеблются между +25°С и +28°C, при этом летом нередки значения в пределах +34-37°С.
Осадков выпадает свыше 3000 мм в год, в основном - с января по май-июнь. Влажность воздуха чрезвычайно высока круглый год, даже в сухой период с июля-августа по декабрь она может достигать 100%. В районе Кайенны и на атлантическом побережье Гвианы влажность не столь угнетающа, как во внутренних областях, но столь же труднопереносима для европейца.
Главный заповедник страны - Мурагес , который простирается от Рура до Режины и известен своими разнообразными пейзажами и флорой. Болота Кау около Рура являются прибежищем многих разновидностей птиц, но визитной карточкой этих мест являются туканы и фламинго, а примыкающая к океану часть Маре-де-Кау (Мараи-де-Кау-Рура) находится в списке заболоченных земель всемирного значения.
Французская Гвиана состоит из двух главных географических областей: низменной и болотистой прибрежной полосы, где и проживает большинство населения страны, и обширных лесистых внутренних районов.
