宮島は、瀬戸内海にあり、広島湾の西端に位置していて、本土とは最短距離で約300m、連絡船の航路距離では約1800m離れています。
長さ約10.5km、幅約3.5km、のほぼ長方形で面積は約30.2km2で、全島が花崗岩で構成されています。山は急峻でほぼ東西と南北に断層が見られます。島の最高峰は弥山[みせん]で535m、山頂には巨石群が見られます。
島全体が日本を代表する暖地温帯標準林で、特に弥山山頂付近には原生林が保たれていて、弥山原始林は国特別天然記念物に指定され、また世界遺産には、嚴島神社と背面の弥山原始林431.2haを含んで登録されました。
宮島には、固有の植物(ミヤジマシモツケ・ミヤジマカエデ)や昆虫(ミヤジマトンボ)が生息していますが、絶滅を危惧されています。
気候は、瀬戸内気候地域に属しますが、夏は暑くなりやすく、冬は内陸の冷えた風が太田川に沿って吹き込むため比較的低温になりやすいところです。
島の代表的な哺乳類はニホンジカ・ニホンザル・タヌキ・アナグマ・モグラなど、鳥類ではサシバ・ミサゴ・アオサギ・コサギ・アオバズク・ウグイス・オオルリ・キビタキ・コゲラ・シジュウガラ・ヤマガラ・ヤマドリなどで宮島では旅鳥を含めて136種が確認されています。
そのほか爬虫類・両生類・昆虫などが生息しています。
宮島は、段々畑やみかん畑などで人の手が入ってしまった他の瀬戸内の島々とは違い、古代から島全体が信仰の対象となっていたため、そして現代においては多くの法律で保護されているので豊かで貴重な自然が残されています。