De regio Aquitaine was de derde grootste regio van Europees Frankrijk, na Midi-Pyrénées en Rhône-Alpes. De oppervlakte bedroeg 41.284 km2 (15.940 vierkante kilometer). Het grenst aan drie Franse regio's: Poitou-Charentes in het noorden, Limousin in het noordoosten en Midi-Pyrénées in het oosten. In het zuiden ligt Spanje (Aragon en Navarra) en in het westen de Atlantische Oceaan. De kust langs de Atlantische Oceaan, een deel van de Golf van Biskaje, wordt de Côte d'Argent (Zilverkust) genoemd.
De Greenwich Meridiaan loopt door Aquitanië.
Het grootste deel van Aquitanië ligt in het Aquitanische bekken, een relatief vlak en geologisch jong landschap. Hoge bergen zijn er alleen in het zuiden van Aquitanië, in het Pyreneeëngebergte. De Pic Palas (
42°50′58″N 0°18′48″E / 42.84944°N 0.31333°E / 42.84944; 0.31333 (Palas)), op 2.974 m, is het hoogste punt van Aquitaine; het ligt op de grens met Spanje.
De belangrijkste rivieren van de regio zijn de Garonne, die door de departementen Gironde en Lot-et-Garonne stroomt; de Dordogne, die door de departementen Dordogne en Gironde stroomt; de Lot, die door het departement Lot-et-Garonne stroomt; de Dropt, die door de departementen Dordogne, Gironde en Lot-et-Garonne stroomt; en de Adour, die door het departement Landes stroomt.
Het klimaat is - behalve in het hooggebergte - het hele jaar door mild. Aan de Atlantische kust ligt de gemiddelde jaartemperatuur boven de 15 °C, in Bordeaux is het ongeveer 14 °C en aan de grens van Limousin is het nog 11 °C. De regenval is relatief hoog en is hoger in het zuiden van de regio.