Pokrývá plochu 314 900 m2. km, se stát Nové Mexiko nachází v jihozápadní oblasti Spojených států amerických.
Jak je patrné z mapy, na jih od Colorada se do severní a centrální části Nového Mexika táhnou stromy porostlé Skalisté hory. Mezi významná pohoří patří Jemez, Sangre de Cristo a Zuni. Na severovýchodě od Taosu v severní části státu se nachází Wheeler Peak – nejvyšší bod Nového Mexika, který se tyčí do výšky 13 167 stop (4 013 m).
Coloradská plošina – což je řada rovin, roklí, hor a údolí, se rozkládá v severozápadním cípu státu. Velké severoamerické pláně, které se svažují na východ od Skalistých hor, pokrývají východní hranici státu s Texasem. Tato vyvýšená náhorní plošina postupně splývá s rozsáhlými (a plochými) bezlesými oblastmi západní Oklahomy a Texasu.
V nejzazším severozápadním cípu státu se nachází památník Four Corners Monument – jediný čtyřúhelník ve Spojených státech a místo, kde se stýkají státy Utah, Arizona, Colorado a Nové Mexiko.
Krajině na jihu Nového Mexika dominuje pohoří Black Range a také pohoří Guadeloupe, Mogollon, Sacramento a San Andres.
Jihozápadně od města Alamogordo v západní části okresu Otero se nachází Národní park White Sands – jeden z největších divů přírody na světě a jeden z nejdramatičtějších prvků státu Nové Mexiko. V pohoří Guadalupe na jihovýchodě Nového Mexika se nachází národní park Carlsbad Caverns – místo s více než 100 jeskyněmi, jehož součástí je i nejhlubší jeskyně země, jeskyně Lechuguilla s výškou asi 1 500 m.
Řeka Rio Grande pramenící v jihozápadním Coloradu protéká jižně od státu Nové Mexiko a později tvoří přirozenou hranici mezi Mexikem a Texasem. Mezi další významné řeky patří řeky Canadian, Gila a Pecos. Nejnižší bod Nového Mexika, vyznačený na mapě obráceným žlutým trojúhelníkem, se nachází na jižní hranici státu s Texasem, v nádrži Red Bluff podél řeky Pecos.