面積は314,900 sq.s. (2,470平方キロメートル)。
地図で見るように、木に覆われたロッキー山脈はコロラドからニューメキシコの北中央部まで南へ延びています。 重要な山脈はジェメス、サングレ・デ・クリスト、およびズニを含む。 州北部のタオスの北東には、標高13,167フィート（4,013m）のニューメキシコ最高峰のウィーラー・ピークがある。
平地、谷、山、谷が連なるコロラド高原は州の北西隅に広がっている。 ロッキー山脈から東に傾斜する北米大陸の大平原は、テキサス州との東側境界を覆っている。
州の北西端にあるフォー・コーナーズ・モニュメントは、アメリカ合衆国で唯一の4角地帯であり、ユタ、アリゾナ、コロラド、およびニューメキシコの各州が出会う地点である。
ブラック山脈、グアドループ、モゴロン、サクラメント、およびサンアンドレス山脈は、ニューメキシコの南部に沿った風景を支配しています。
アラモゴードの南西、西オテロ郡にあるホワイト・サンズ国立公園は、世界の大きな自然の不思議の一つで、ニューメキシコ州の最も劇的な特徴の1つです。 グアダルーペ山脈にあるニューメキシコ州南東部のカールズバッド洞窟群国立公園には100以上の洞窟があり、その中には国内で最も深いレチュギラ洞窟（約1,500フィート）があります。
リオ・グランデ川は南西コロラドで生まれ、ニューメキシコ州を南に流れ、メキシコとテキサス間の自然の境界線を形成しています。 他の重要な川には、カナディアン川、ギラ川、ペコス川があります。 地図上の逆三角形で示されるニューメキシコの最も低い地点は、テキサスとの州境の南、ペコス川沿いのレッドブラフ貯水池にある。