Ésta es la más árida de las islas, y también la más cercana a la costa africana (97 km). Tiene una superficie de 1.659 kilómetros cuadrados, por lo que se trata de la segunda isla más extensa del archipiélago. Al noroeste, a sólo 6 km, se halla la pequeña Isla de Lobos, perteneciente a Fuerteventura, con una superficie de 4,58 kilómetros cuadrados.
Fuerteventura exhibe extensas planicies, fruto de un intenso proceso erosivo a lo largo de su historia. Es la isla más antigua del archipiélago, habiendo experimentado numerosas erupciones volcánicas. Según establece la Red Canaria de Espacios Naturales Protegidos, 47.695 ha de la isla de Fuerteventura están ocupadas por 13 espacios naturales protegidos, como las zonas cubiertas de lava del Malpaís Grande y Chico, el lugar de interés científico localizado en el Saladar de Jandía o el monumento natural de la Montaña de Tindaya, por ejemplo.

En la zona central se encuentra el macizo de Betancuria, con una cota máxima de 762 m en el Pico de la Atalaya. Al sur se hallan el istmo de la Pared y la península de Jandía, con el Pico de la Zarza a 812 m de altitud. Este último es el monte más elevado de la isla.

La longitud de costa de Fuerteventura es de casi 326 kilómetros, de los cuales 77 son de playa, lo que la sitúa en segundo lugar en cuanto a longitud del litoral, tras Tenerife, y en primer lugar en lo que respecta a perímetro de playas de las islas. En torno a las dos terceras partes de las playas son largas y de arena blanca o negra, siendo el resto de cantos rodados o mezcla de cantos y arena. Pájara, al sur, cuenta con 136 km de costa. En el municipio se encuentran las playas de la Península de Jandía, las más extensas de Canarias, que van desde Costa Calma, pasando por Esquinzo-Butihondo, Morro Jable y el Puertito de la Cruz, hasta la Punta de Jandía, por la zona de Sotavento y desde la Punta de Jandía, pasando por Cofete hasta La Pared, por la zona de Barlovento. Al norte, con 90 km, La Oliva es el segundo municipio en longitud de costa de la isla, donde destacan las dunas de Corralejo, El Cotillo y Majanicho. El clima es suave y las temperaturas permanecen casi constantes durante todo el año (20,4 ºC de temperatura media). Las precipitaciones son escasas, siendo una de las islas más secas del Archipiélago Canario. Debido a su baja altitud la isla no retiene las masas de aire húmedo, como sucede en otras islas del archipiélago. También la cercanía de la zona de altas presiones de las Azores determina el clima en Fuerteventura. Los vientos dominantes son del noreste o del norte.

El clima en el Macizo de Betancuria presenta diferencias con respecto al resto de la isla. Las formaciones de nubes son más frecuentes y la humedad más destacable.