卡拉库姆沙漠覆盖，余下的大多数都属于横跨土库曼斯坦、乌兹别克及哈萨克的图兰低地的范围。南部和西部为科佩特山脉和帕罗特米兹山脉，最高点有2912米。位于最西方的土库曼巴尔坎山脉及位于最东方的库吉唐套山脉（Kugitang）是其他比较重要的高地。主要河流有阿姆河、捷詹河、穆尔加布河及阿特列克河等，主要分佈在东部。于1967年建成的卡拉库姆运河长达1400公里，横贯东南部并灌溉面积约30万公顷。土库曼斯坦位处于喜马拉雅—地中海地震带上，时常受地震威胁。首都阿什哈巴德曾经在1948年10月6日发生灾难性的地震，导