Die Republik Usbekistan liegt in Mittelasien und ist mit einer Fläche von 447.400 km² etwa ein Drittel größer als Deutschland. Im Westen und Norden grenzt das Land an Kasachstan, im Nordosten an Kirgisistan, im Osten an Tadschikistan und im Süden an Afghanistan und Turkmenistan.
Über drei Viertel der Landesfläche Usbekistans bestehen aus Wüsten und Steppen. Die Sandwüste Kysylkum liegt zentral in der Landesmitte und bedeckt etwa 40 % der gesamten Fläche. Im Süden schließt sich die Wüste Karakum an, deren Großteil auf turkmenischem Staatsterritorium liegt. Im Osten geht die Kysylkum in Steppenlandschaft über und das Land steigt an zu mehreren erdbebengefährdeten Gebirgszügen. Im Grenzbereich zu Tadschikistan befindet sich das Gissargebirge, das Höhen bis rund 4.600 m erreicht. An der Grenze zum benachbarten Kirgisistan hat Usbekistan Anteil am Tian-Shan-Gebirge (bis ca. 4.400 m). Die Gebirgszüge umschließen mehrere Täler, das fruchtbare Ferganabecken ist eines der größten. Das Tal wird vom Fluss Syrdarja bewässert, der ebenso wie der Amudarja in den zentralasiatischen Gebirgssystemen entspringt. Beide Flüsse mündeten ursprünglich in den Aralsee, der im Norden Usbekistans liegt und durch den die Staatsgrenze zum Nachbarland Kasachstan verläuft. Heute versickern beide Flüsse in der Wüste, da für Bewässerungsprojekte große Wassermengen entnommen werden. Nur noch in außergewöhnlich regenreichen Zeiten erreichen die Wasserläufe den Aralsee, der inzwischen auf ein Fünftel seiner ursprünglichen Größte geschrumpft ist.
Die Hauptstadt Taschkent liegt im Nordosten Usbekistans.