I den nordlige delen av provinsen renner elven Arno gjennom Pisa og ut i havet. I nord skiller fjellene Monti Pisani provinsen fra naboprovinsen Lucca. Fjellet Monte Serra med 917 moh er det høyeste. Et stykke sør for Pisa ligger , et klassisk toskansk landskap med bakker, skogsområder og gamle borger. Helt i sør er det igjen høyere fjell med Monte Aia dei Diavoli (867 moh) som det høyeste.