La configuración orográfica de la entidad se encuentra dominada por la Sierra Madre del Sur y el eje Neovolcánico Transversal. La Sierra Madre del Sur ocupa amplias porciones de los municipios de Arteaga, Tumbiscatío, Coalcomán, Apatzingán, Chinicuila y Aguililla. Esta región es tan abrupta que solamente es cruzada por dos carreteras pavimentadas. Corre paralela a la costa, dejando una pequeña llanura costera en los municipios de Coahuayana y Lázaro Cárdenas, pero en el municipio de Aquila la sierra llega hasta el litoral en numerosos lugares. Existen algunas zonas cársticas en esta sierra, pero debido al aislamiento de la región, son poco conocidas. Los principales ríos de esta región son Nexpa, Coalcomán y Coahuayana. El Eje Neovolcánico Transversal pasa por el norte del estado. Michoacán es el estado con mayor número de conos volcánicos, principalmente en las regiones de Zacapu y Uruapan. Asimismo, hay lagunas en cráteres volcánicos ("axalapascos") en La Alberca (Tacámbaro), Los Espinos (Zacapu) y La Alberca (Morelia). Las elevaciones en esta sierra son notables, destacando los cerros Tancítaro (3840 m), San Andrés (3600 m), Patamban (3500 m ), El Campanario (3420 m), El Pilón (3380 m ),La Nieve (3330 m), Zirate (3320 m). En el municipio de Uruapan, surgió en 1943 el volcán Paricutín (2800 m). En el municipio de La Huacana se encuentra el volcán Jorullo, originado en el siglo XVIII. Los principales ríos de esta región son: Río Lerma, Duero, Cupatitzio, y Tacámbaro.

Entre las dos principales sierras del estado se encuentra una región baja y muy calurosa, la depresión del Balsas-Tepalcatepec, por la cual corren los caudalosos ríos Balsas y Tepalcatepec, los cuales reciben la aportación de innumerables ríos, como el Cutzamala, Tuzantla, Tuxpan, Purungueo, San Diego, El Marqués, Cupatitzio.

Los lagos más importantes son: Lago de Cuitzeo, Lago de Pátzcuaro, Zirahuén, Camécuaro y el Lago de Chapala. Entre las presas destacan las del Infiernillo, La Villita y Tepuxtepec.

Los climas que se distinguen en el estado son: tropical-lluvioso en el sur y suroeste; seco-estepario en la depresión del Balsas y Tepalcatepec; templado-típico en el norte de la entidad y en las áreas más altas de la sierra Madre del Sur; y templado-lluvioso durante todo el año en las áreas más elevadas del eje Volcánico transversal.

La vegetación y la fauna son variadas y se distribuyen en cinco zonas distintivas de la entidad. La Ciénaga presenta bosques mixtos con encino, pino y fresno; encontramos animales como:paloma, codorniz, tordo, picaza, coyote, zarigüeya, zorro, tejón, mapache, zorrillo, venado, conejo, pato, armadillo, ardilla, liebre, lince y cacomixtle. En el Occidente encontramos bosque depino y encino, parota, ceiba y tepehuaje; viven ardillas, armadillos, cacomixtles, zorrillos, zarigüeyas, venados y tejones. En el Oriente hay pino, oyamel, encino, cedro, aile, ziranda, ceiba,cirán y guaje; viven animales como: conejo, ardilla, comadreja, cacomixtle, zorrillo, tejón, pato, liebre, coyote, gato montés y armadillo. En la llamada Tierra Caliente hallamos especies vegetales como parota, tepeguaje, ceiba, cactus y tepemezquite; habitan animales como: venado, zorro, zorrillo, armadillo, conejo, coyote, águila, cuervo, gavilán, codorniz, perico, picaza,boa, carpa, mojarra y tejón. En la Costa crecen árboles muy diferentes: ceiba, pino, fresno, sauce, palma, chirimoya, guanábana, zapote y sabino, y se crían zorrillos, conejos, armadillos,zarigüeyas, nutrias, coyotes, patos, huilotas y torcazas, además de diversas especies de tortuga marina, mojarra, langosta, tiburón y tonina.