El territorio departamental está comprendido en una gran llanura y la mayor parte de sus tierras son llanas o ligeramente onduladas; hacia el sur se encuentra la región denominada depresión momposina, constituida por ciénagas y pantanos que retienen los desbordamientos de los ríos Cauca, Magdalena y San Jorge. Son destacados como accidentes geográficos las serranías de San Jerónimo y Toluviejo y las cuchillas de Buenos Aires, La Campana, La Vela, Piedra de Moler y Providencia. Entre los accidentes costeros se encuentran el golfo de Morrosquillo y las puntas Chinchimán, Piedra, Rincón y San Bernardo.

El departamento está regado por los ríos Cauca y San Jorge, los arroyos Algarrobo, Corozal y Montegrande, y los caños Caimán, El Mamón y Tortuga.