Tennessee har et flateinnhold på 109,247 km², som gjør den til den 36. største delstaten etter størrelse . Mississippielva utgjør den vestlige grensen til Missouri og Arkansas. Mesteparten av Vest-Tennessee består av sletteland som stiger opp på Cumberlandplatået i de sentrale delene av staten, og deretter i østlige deler består av fjellkjeden Appalachene. Det høyeste punktet i delstaten er Clingmans Dome på 2025 moh. i Great Smoky Mountains nasjonalpark . Denne toppen er også utgangspunktet for delstatens grense mot Nord-Carolina i øst. Det laveste punktet i delstaten er på 59 moh. ved Memphis i Mississippielva. Det geografiske midtpunktet i delstaten er Murfreesboro. Staten består av 2,2 % vann og nesten 50 % skoglandskap . Løvskog er dominerende og omfatter en rekke arter som eik, bøk, hickory, platan, valnøtt, furu, gran og edelgran. Tennessee har 52 vernede parker administrert av delstaten som utgjør samlet 520 km², i tillegg til de store parkene Great Smoky Mountains nasjonalpark, nasjonalskogen Cherokee National Forest og den nasjonalhistoriske Cumberland Gap National Historical Park. Memphis er delstatens største by og ligger i Vest-Tennessee. Hovedstaden og nest største by Nashville ligger i sentrale deler av staten, mens tredje og fjerde største byer, Knoxville og Chattanooga, ligger i Øst-Tennessee.