紀伊半島
鉄道網については紀伊半島を海岸沿いに縦断する旧国鉄の紀勢本線がある。紀勢本線は新宮駅(新宮市)を境に西側がJR西日本、東側がJR東海のエリアとなっている。JRグループ(旧国鉄)の路線では名古屋駅(名古屋市)からJR難波駅(大阪市)までの内陸部で関西本線、関西本線に接続する亀山駅から和歌山市駅(和歌山市)までの海岸部で紀勢本線という2つの幹線が建設された。これに接続する参宮線・阪和線・大阪環状線・おおさか東線・関西空港線・桜井線・和歌山線・名松線、さらに第三セクターの伊勢鉄道に転換した伊勢線などがある。
大阪や名古屋の近郊区間では普通・快速列車が比較的高頻度に運転される。紀勢本線では新宮以西で直流電化が行われ大阪方面への特急「くろしお」が運行される(阪和線経由)。紀伊勝浦駅(那智勝浦町)以東では非電化区間を経由して名古屋方面へ特急「ワイドビュー南紀」(伊勢鉄道・関西本線経由)が運行されている。
特に中央構造線以南では一部の海岸沿いの地域を除くと人口希薄地帯が広がり、厳しい山岳地形にも阻まれている。鉄道網は発達せず、特に十津川村などの奈良県南部は広大な鉄道空白地帯となっている。
かつて国鉄五新線の建設計画があった。五条 - 城戸(旧西吉野村、現在は五條市)間の路盤建設工事は完成していた。
紀ノ川北岸沿いに中央構造線が走り、中央構造線の南側に沿うように仏像構造線が走っている。地質的には、中央構造線以北は領家帯、仏像構造線以北は三波川帯、秩父帯、黒瀬川帯、仏像構造線以南は四万十帯からなる。四万十帯は中央構造線以南の大部分を占め、付加体であり北部ほど古く、北部が中生層、南部が第三紀層に属する。三重県松阪市飯高町月出の月出の中央構造線は、日本国の天然記念物に指定された大規模な中央構造線の露頭である。和歌山県の白崎海岸には古生代末期の石灰岩層があるが、これは中生層に取り込まれたものであることが判明している。
なお、この地域の地質には火山の要素がほとんどなく、実際に火山は存在しない。他方、歴史の古い温泉がいくつも見られる。