El municipi inclou, a més de l'illa de Formentera, les illes i illots del voltant entre els que destaquen s'Espalmador i s'Espadell. La superfície total del municipi és de 83,20 km2, cosa que suposa només l'1,64 % de la superfície total de les Balears.

L'illa té una forma allargassada d'est a oest, formada per dos promontoris a cada extrem i una franja de terreny llarga i estreta que els uneix.

La Mola i el cap de Barbaria, o el pla del Rei, són els dos massissos plans que s'eleven bruscament sobre el mar formant uns penya-segats de més de 100 m pràcticament en vertical. L'altitud màxima és de 195 m a sa Talaiassa de la Mola.

Entre els dos promontoris es troba una franja bàsicament sorrenca i dunar anomenada es Carnatge. La part més estreta té només 1,5 km d'amplada.

Al nord es troben dues extenses llacunes litorals: l'estany des Peix i l'estany Pudent. Al nord de l'estany Pudent, la península des Trucadors és un conjunt de dunes de 3 km de longitud i una amplada mínima de 100 m. A l'extrem nord un estret braç d'aigua de 50 m, anomenat es Pas, separa Formentera de s'Espalmador.

L'orografia plana de l'illa fa que les precipitacions siguin escasses i que la temperatura sigui uniforme. La precipitació mitjana anual és de 370 mm. La temperatura mitjana anual està entre 17 i 18 ºC.

L'organització tradicional del territori és en parròquies i véndes. Les parròquies són Sant Francesc de Formentera, Sant Ferran de ses Roques i el Pilar de la Mola, els tres pobles principals de l'illa. En els darrers anys s'han desenvolupat altres pobles eminentment turístics: es Pujols, es Caló o la Savina. Les véndes és una organització típica d'Eivissa i Formentera motivada per la població tradicionalment disseminada. L'illa està dividida en catorze véndes.