Certains fleuves figurent parmi les plus importants de la planète. La Volga, qui draine un bassin fluvial de 1,4 million de km², est le plus long fleuve d'Europe (3 350 km). Les grands fleuves sibériens sont parmi les géants de la planète : ce sont l'Ienisseï (débit moyen 19 800 m³∙s^-1), l'Ob, la Léna et l'Amour tous caractérisés par des débits énormes et des débâcles particulièrement violentes lorsque l'arrivée de l'été remet en mouvement les eaux prises dans les glaces. Les principales étendues d'eau sont le lac Baïkal, qui contient 20 % de l'eau douce de la planète, le lac Ladoga et le lac Onega.

Le territoire de la Russie est constitué majoritairement de vastes plaines où prédominent les steppes au sud, la forêt au nord et la toundra le long des rivages de l'océan Arctique. Les principaux massifs montagneux se situent le long de la frontière méridionale. L'Oural, qui sépare selon un axe nord-sud la Russie d'Europe de la Russie d'Asie, est un massif montagneux érodé riche en ressources minières.

L'énorme ceinture forestière d'une largeur de 1 200 km en Russie d'Europe et de 2 000 km en Sibérie constitue la plus grande réserve forestière de la planète.

Le littoral de la Russie a une longueur de 37 653 km : il s'étire essentiellement le long de l'Océan Arctique et de l'Océan Pacifique ; il comprend également de relativement petites portions de côtes sur la mer Baltique, la mer Noire et la mer Caspienne.

Le climat de la Russie est continental. Dans pratiquement tout le pays, il n'existe que deux grandes saisons : l'hiver et l'été ; le printemps et l'automne sont généralement de très courte durée et le passage des températures les plus chaudes aux températures les plus froides est extrêmement rapide. Les mois les plus foirds sont janvier et février. Ainsi, on relève une température moyenne en février de −8°C à Saint-Petersbourg située à l'extrême-ouest, −27°C dans les plaines de Sibérie occidentale, et −43°C à Iakoutsk située en Sibérie orientale à peu près à la latitude de Saint-Petersbourg. Le record du froid est détenu par la ville de Verkhoïansk (-70°C relevé). Le mois le plus chaud est généralement juillet (la température moyenne en Russie est de 20°C). Les températures peuvent être très élevées dans les régions continentales (jusqu'à 38°C au sud). L'amplitude des températures est généralement extrêmement élevée. L'été peut être très chaud et humide y compris en Sibérie. Une petite partie de la côte de la mer Noire près de Sotchi a un climat subtropical.

Le climat continental limite fortement la pluviométrie. Si à l'ouest les précipitations annuelles sont de 600 mm dans les régions baltiques et de 525 mm à Moscou, elles tombent à 425 mm à Novossibirsk (en Sibérie).

La durée de l'hiver, le froid intense et les variations brutales de température ont un énorme impact sur le mode de vie de la population et le fonctionnement de l'économie. Dans la partie la plus froide du pays, le sous-sol ne dégèle jamais : on parle de pergélisol ; l'eau stagne en surface et crée de gigantesques marécages - paysage récurrent de la Sibérie ; la présence du sous-sol gelé génère des contraintes très coûteuses sur le mode de construction des bâtiments et des infrastructures. Les grands fleuves sont généralement pris par les glaces d'octobre/novembre à avril/mai bloquant toute circulation fluviale ; au printemps, la débâcle des glaces entraîne souvent des inondations catastrophiques sur les plus grands fleuves sibériens.