Plus vaste Etat d'Afrique par sa superficie (2.505.810 km2), le Soudan est relativement peu peuplé.
Le Soudan est étiré sur 2.145 km du nord au sud et 1.815 km d'ouest en est, du 4e au 22e degré de latitude nord, à proximité de l'équateur, d'une part, et du tropique du Cancer, d'autre part. Surtout continental – sa façade sur la mer Rouge n'excède pas 800 km de longueur –, en partie désertique et peu favorisé par les pluies, sauf au sud du 8e parallèle, le pays est traversé par le Nil, axe majeur de son histoire.
Vaste gouttière empruntée par le Nil et ses affluents, l'espace soudanais est, pour l'essentiel, composé de plaines et de bas plateaux dont l'altitude dépasse rarement 500 m. Recouvert au nord-ouest par une épaisse couverture sédimentaire gréseuse, réservoir aquifère de faible pendage couvrant environ 30 % de la surface du pays, ce socle est flanqué au sud d'une vaste aire de subsidence dans laquelle se sont accumulés des sables et des argiles tertiaires, lieu d'épanouissement de la cuvette inondable du Nil. Au centre, seuls les monts Nuba, aux sommets granitiques culminant à 1.412 m, rompent la monotonie des espaces plans.
Quelques hautes terres forment une couronne périphérique et discontinue. Au nord-est, de grands escarpements de faille ont porté les altitudes à plus de 2.000 m au-dessus du niveau de la mer (2.780 m au djebel Hamoyet, 2.259 m au djebel Oda). Les frontières avec l'Éthiopie et l'Ouganda sont jalonnées ou précédées de hauts plateaux. Des saillies vigoureuses (3.187 m au mont Kinyeti) marquent les prolongements septentrionaux du système tectonique de la Rift Valley. À l'ouest, où se soulève le plateau nubien, sont intervenues de puissantes manifestations volcaniques au tertiaire et au quaternaire: un alignement méridien de cônes et de cratères, véritable «chaîne des puys» courant sur plus de 100 km du nord au sud et parfois 70 km d'est en ouest, arme le djebel Marra, dont le point culminant, une caldeira, atteint 3.088 m.