Secara geografis ProvinsiBali terletak pada 8°3'40" - 8°50'48" Lintang Selatan dan 114°25'53" - 115°42'40" Bujur Timur. Relief dan topografi Pulau Bali di tengah-tengah terbentang pegunungan yang memanjang dari barat ke timur. ProvinsiBali terletak di antara Pulau Jawa dan Pulau Lombok. Batas fisiknya adalah sebagai berikut:

Secara administrasi, Provinsi Bali terbagi menjadi delapan kabupaten dan satu kota, yaitu Kabupaten Jembrana, Tabanan, Badung, Gianyar, Karangasem, Klungkung, Bangli, Buleleng, dan Kota Denpasar yang juga merupakan ibukota Provinsi. Provinsi Bali juga terdiri dari pulau-pulau kecil lainnya, yaitu Pulau Nusa Penida, Nusa Lembongan, dan Nusa Ceningan di wilayah Kabupaten Klungkung, Pulau Serangan di wilayah Kota Denpasar, dan Pulau Menjangan di Kabupaten Buleleng. Luas total wilayah Provinsi Bali adalah 5.634,40 ha dengan panjang pantai mencapai 529 km.

Kabupaten/Kota	Ibukota	Luas(km²)
Jembrana	Negara	841,80
Tabanan	Tabanan	839,33
Badung	Badung	418,52
Denpasar	Denpasar	127,78
Gianyar	Gianyar	368,00
Klungkung	Semarapura	315,00
Bangli	Bangli	520,81
Karangasem	Amlapura	839,54
Buleleng	Singaraja	1.365,88
Jumlah		5.634,40

Kabupaten terluas di Provinsi Bali yaitu Kabupaten Buleleng dengan persentase 24%. Sedangkan kabupaten terkecil di Provinsi Bali yaitu Kota Denpasar dengan persentase 2%.

ProvinsiBali merupakan daerah pegunungan dan perbukitan yang meliputi sebagian besar wilayah. Relief Pulau Bali merupakan rantai pegunungan yang memanjang dari barat ke timur. Di antara pegunungan itu terdapat gunung berapi yang masih aktif, yaitu Gunung Agung (3.142 m) dan Gunung Batur (1.717 m). Beberapa gunung yang tidak aktif lainnya mencapai ketinggian antara 1.000 - 2.000 m.

Rantai pegunungan yang membentang di bagian tengah Pulau Bali menyebabkan wilayah ini secara geografis terbagi menjadi dua bagian yang berbeda, yaitu Bali Utara dengan dataran rendah yang sempit dari kaki perbukitan dan pegunungan dan Bali Selatan dengan dataran rendah yang luas dan landai. Ditinjau dari kemiringan lerengnya, Pulau Bali sebagian besar terdiri atas lahan dengan kemiringan antara 0-2 % sampai dengan 15-40 %. Selebihnya adalah lahan dengan kemiringan di atas 40 %.

Sebagai salah satu kriteria untuk menentukan tingkat kesesuaian lahan, maka lahan dengan kemiringan di bawah 40 % pada umumnya dapat diusahakan asal persyaratan lain untuk penentuan lahan terpenuhi. Sedangkan lahan dengan kemiringan di atas 40 % perlu mendapat perhatian bila akan dijadikan usaha budi daya.

Lahan dengan kemiringan 0-2 % mendominasi daerah pantai bagian selatan dan sebagian kecil pantai bagian utara Pulau Bali, dengan luas areal 96,129 ha. Sedangkan lahan dengan kemiringan 2-15 % sebagian besar terdapat di wilayah Kabupaten Badung, Tabanan, Gianyar, Buleleng, dan sisanya tersebar secara merata di daerah sekitar pantai dengan luas mencapai 132.056 ha.

Daerah dengan kemiringan 15-40 % meliputi areal seluas 164.749 ha secara dominan terdapat di wilayah bagian tengah Pulau Bali, mengikuti deretan perbukitan yang membentang dari arah barat ke timur wilayah ini. Daerah dengan kemiringan melebihi 40 % merupakan daerah pegunungan dan perbukitan yang terletak pada bagian Pulau Nusa Penida. Ditinjau dari ketinggian tempat, Pulau Bali terdiri dari kelompok lahan sebagai berikut:

Struktur geologi regional Bali dimulai dengan adanya kegiatan di lautan selama kala Miosen Bawah yang menghasilkan batuan lava bantal dan breksi yang disisipi oleh batu gamping. Di bagian selatan terjadi pengendapan oleh batu gamping yang kemudian membentuk Formasi Selatan. Di jalur yang berbatasan dengan tepi utaranya terjadi pengendapan sedimen yang lebih halus. Pada akhir kala Pliosen, seluruh daerah pengendapan itu muncul di atas permukaan laut. Bersamaan dengan pengangkatan, terjadi pergeseran yang menyebabkan berbagai bagian tersesarkan satu terhadap yang lainnya. Umumnya sesar ini terbenam oleh bahan batuan organik atau endapan yang lebih muda.

Selama kala Pliosen, di lautan sebelah utara terjadi endapan berupa bahan yang berasal dari endapan yang kemudian menghasilkan Formasi Asah. Di barat laut sebagian dari batuan muncul ke atas permukaan laut. Sementara ini semakin ke barat pengendapan batuan karbonat lebih dominan. Seluruh jalur itu pada akhir Pliosen terangkat dan tersesarkan.

Kegiatan gunung api lebih banyak terjadi di daratan, yang menghasilkan gunung api dari barat ke timur. Seiring dengan terjadinya dua kaldera, yaitu mula-mula kaldera Buyan-Bratan dan kemudian kaldera Batur, Pulau Bali masih mengalami gerakan yang menyebabkan pengangkatan di bagian utara. Akibatnya, Formasi Palasari terangkat ke permukaan laut dan Pulau Bali pada umumnya mempunyai penampang Utara-Selatan yang tidak simetris. Bagian selatan lebih landai dari bagian Utara. Stratigrafi regional berdasarkan Peta Geologi Bali geologi Bali tergolong masih muda. Batuan tertua kemungkinan berumur Miosen Tengah.

Morfologi wilayah ProvinsiBali terdiri dari daerah dataran rendah pantai, sungai, rawa, danau, dataran vulkanik, serta dataran sedimen yang berbentuk landai dengan kemiringan 0 - 5 % dan ketinggian berkisar 0 - 25 m di atas permukaan laut. Kondisi morfologi ini mempunyai tingkat erosi permukaan yang kecil, dan beberapa tempat merupakan daerah abrasi serta proses pengendapan aktif, terutama di daerah Teluk Benoa, Singaraja, dan Gilimanuk. Dataran Alivium Danau yang berketinggian antara 1.000 - 1.230 meter di atas permukaan laut merupakan daerah rawan untuk pergerakan tanah seperti longsor atau runtuhan tanah dan batuan dari tebing di sekitarnya. Dataran Aluvium Danau Batur memiliki kemungkinan jatuhnya batuan berukuran boulder hingga pasir, lapili dan abu bila terjadi suatu aktivitas pada gunung api tersebut.

Daerah perbukitan dengan relief halus hingga kasar dengan kemiringan landai hingga terjal (2 -70 %) pada ketinggian 0 - 1.380 meter di atas permukaan laut, terutama pada tebing-tebing sungai yang memiliki kemiringan yang terjal (>70 %). Batuannya terdiri dari batuan sedimen (pasir kompak dan konglomerat) dan batuan vulkanik tua yang terdiri dari breksi gunung api, lava, tufa yang bersifat keras dan kompak. Tingkat erosi permukaan kecil sampai besar. Pada daerah berelief sedang, abrasi cukup kuat dengan beberapa tempat merupakan daerah berkemungkinan longsor terutama pada batuan dasar konglomerat dan pada tebing-tebing yang terjal.

Daerah batuan gamping (Bukit Jimbaran dan Nusa Penida) mempunyai kemiringan lereng landai sampai agak terjal (3 - 50 %) dengan beberapa tempat >30 %, terutama pada tebing-tebing laut, terletak pada ketinggian 0 - 210 meter di atas permukaan laut. Tingkat erosi permukaan kecil hingga sedang dengan beberapa tempat merupakan daerah abrasi dan berpotensi gerakan tanah berupa amblasan.

Pegunungan berelief halus sampai kasar, batuannya terdiri dari endapan vulkanik dari Gunung Buyan - Beratan dan Gunung Batur berupa lahar yang bersifat agak kompak dan batuan vulkanik dari Gunung Agung berupa tufa dan lahar yang bersifat agak lepas. Daerah ini mempunyai kemiringan antara 0 - 70 % dan beberapa tempat memiliki kemiringan terjal, terutama pada tebing sungai. Daerah ini terletak pada ketinggian antara 200 - 300 meter di atas permukaan laut. Tingkat erosi permukaan tergolong kecil sampai besar, sedangkan abrasi masih aktif untuk pegunungan berelief halus hingga sedang. Lereng bagian utara dan tenggara Gunung Agung dan sekitar Gunung Batur merupakan daerah rawan bencana. Di beberapa tempat, terutama di sekitar lembah sungai yang berhulu di Gunung Agung merupakan daerah bahaya, yaitu aliran lahar dingin dengan beberapa tempat merupakan daerah berkemungkinan longsor. Aliran lahar dari Gunung Agung menyebar di pantai utara dari Desa Tianyar sampai Desa Kubu.

Jenis tanah yang ada di Bali sebagian besar didominasi oleh tanah regosol dan latosol serta ada sebagian kecil jenis tanah aluvial, mediteran, dan andosol. Jenis tanah latosol yang sangat peka terhadap erosi, tersebar di bagian barat sampai Kalopaksa, Patemon, Ringdikit, dan Pempatan. Tanah jenis latosol terdapat di sekitar Gunung Penyu, Gunung Pintu, Gunung Juwet, dan Gunung Seraya yang secara keseluruhan meliputi 44,90 persen dari luas Pulau Bali.

Jenis tanah regosol yang terdapat di bagian timur Amlapura sampai Culik. Jenis tanah ini terdapat juga di pantai Singaraja sampai Seririt, Bubunan, Kekeran di sekitar Danau Tamblingan, Buyan, dan Beratan, sekitar hutan Batukaru, serta sebagian kecil di pantai selatan Desa Kusamba, Sanur, Benoa, dan Kuta. Jenis tanah regosol meliputi sekitar 39,93 persen dari luas Pulau Bali.

Jenis tanah andosol terdapat di sekitar Baturiti, Candikuning, Banyuatis, Gobleg, Pupuan, dan sebagian kelompok hutan Gunung Batukaru. Janis tanah mediteran terdapat di Jazirah Bukit Nusa Penida dan kepulauannya, Bukit Kuta, dan Prapat Agung. Jenis tanah aluvial terdapat di dataran Negara, Sumber Kelampok, Manggis, dan Angantelu. Ketiga jenis tanah tersebut meliputi sekitar 15,49 persen dari luas Pulau Bali.

Wilayah Bali secara umum beriklim laut tropis yang dipengaruhi oleh angin musiman. Terdapat musim kemarau dan musim hujan yang diselingi oleh musim pancaroba. Pada bulan juni hingga september arus angin berasal dari Australia dan tidak banyak mengandung uap air, sehingga mengakibatkan musim kemarau. Sedangkan pada bulan desember hingga maret arus angin banyak mengandung uap air yang berasal dari Asia dan Samudera Pasifik sehingga terjadi musim penghujan.

Corak produksi masyarakat Bali sangat dipengaruhi oleh perubahan iklim (siklus alam dan curah hujan). Karena itu peralihan musim merupakan salah satu indikator yang dapat digunakan untuk mendeteksi musim kemarau dan musim hujan secara lebih dini, sehingga perencanaan pertanian terutama periode tanam dan jenis komoditas dapat disusun sesuai kondisi iklim aktual.

Catatan Balai Besar Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika Wilayah III Denpasar sepanjang tahun 2011, suhu udara tertinggi di wilayah Bali terjadi di Kabupaten Buleleng dan Kota Denpasar yaitu mencapai 27,2⁰ C dengan kelembaban udara 76 persen dan 81 persen. Sebaliknya curah hujan terendah terjadi di Kabupaten Buleleng yang mencapai 1.215,00 mm.

Rata-rata intensitas curah hujan tertinggi selama tahun 2011 terjadi di bulan desember tercacat dari dua stasiun pencatatan di Bali yakni Ngurah Rai dan Sanglah. Sedangkan di dua stasiun yang lain yakni stasiun Negara dan Karangasem tercatat di bulan maret.

Secara umum penggunaan lahan dibedakan menjadi penggunaan lahan pertanian dan bukan pertanian. Potensi penggunaan lahan dipengaruhi oleh jenis tanah, sumber daya mineral, vegetasi, topografi, iklim, dan lokasi. Tahun 2011, luas penggunaan lahan sawah di Bali yaitu 82.053 ha. Luas lahan kering di Provinsi Bali yaitu 350.926,99 ha. Lahan kering yang terdiri dari ladang dengan luas 128.509,46 ha, perkebunan dengan luas 126.754,83 ha, permukiman dengan luas 48.252,46 ha, dan areal penggunaan lain dengan luas 47.410,24 ha. Serta luas penggunaan hutan yaitu 130.686,01 ha.

Khusus penggunaan lahan sawah, Kabupaten Tabanan masih menempati posisi pertama dengan luas lahan sawah yang paling besar. Hal ini sesuai dengan julukan Kabupaten Tabanan sebagai “lumbung beras” Bali.

No	Penggunaan Lahan	Luas (ha)
1	Sawah	82.053
2	Lahan kering	350.926,99
	a. Ladang	128.509,46
	b. Perkebunan	126.754,83
	c. Permukiman	48.252,46
	d. Areal penggunaan lain	47.410,24
3	Hutan	130.686,01

Penggunaan lahan paling besar yaitu ladang dengan persentase 23%. Penggunaan lahan terkecil yaitu areal penggunaan lain dengan persentase 8%.