神奈川県は関東地方の南西端に位置し、東西約78キロメートル (km) 、南北約60 kmとなっている。県域はかつての相模国全域と武蔵国久良岐郡・橘樹郡・都筑郡（現在の川崎市および横浜市の一部）からなる。西は丹沢山地で山梨県、箱根山地で静岡県と接する。東は東京湾に面し、東京湾アクアラインを介して千葉県と連絡する。南は相模湾に面し、三浦半島が太平洋に突出する。北東部の川崎市では多摩川下流が東京都との境界となっているが、中流部では東京都に属する稲城市、多摩市、町田市が多摩川以南に張り出し、町田市はその南西部で境川を都県境として本県の相模原市、大和市と接している。

土地の利用区分面積（2003年）は、森林・原野が39.2%を占め、以下、宅地の26.5%、農用地の8.8%、道路の7.9%、水面の3.8%と続く。

県内の最高峰は蛭ヶ岳(1,673 m)で、檜洞丸(1,601 m)、大室山(1,588 m)が続く。川の長さは相模川(55.6 km)が最も長く、境川(52.1 km)、中津川(32.8 km)が続く。湖の面積は芦ノ湖(7.1 km2) が最も広く、宮ヶ瀬湖 (4.6 km2)、相模湖(3.3km2)と続く。
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国土地理院の全国都道府県市区町村別面積調によると、神奈川県の面積は2416.33km2である[11]。