遼寧省東南部與朝鮮接壤，東北和西部分別與吉林省、內蒙古自治區和河北省接壤，遼寧省南部瀕臨渤海。遼寧省的經緯度約為北緯38°至43°，東經118°至126°。
從山峰來看，遼寧省東部的華博山是全省最高峰，海拔約1.336米。此外，主要山峰有老頭頂子山、韭菜頂子山、四分頂子山、黑山、毛奎山、步雲山、森紅山，平均海拔約800米，多屬低山。遼寧省西部以平均海拔500米左右的丘陵山地為主，逐漸向西部的內蒙古高原過渡。
遼西山區主要有努如虎山、松嶺山、黑山和醫巫閭山等。遼寧省中部是平原，海拔在200米以下。主要地形區是遼河平原，屬於東北平原。
從地形來看，遼寧省東西高，中間低，南北方向北高南低，呈向南開口的“馬蹄形”。因此，遼寧省的水系多發源於東西兩側的山區，向中間的平原地區匯聚，形成了整體上由東北流向西南的遼河水系。