
Situata nell'Europa sud-orientale, la Moldavia confina ad ovest con la Romania e a nord, sud ed est con l'Ucraina. La maggior parte del suo territorio sorge nell'area compresa tra i due fiumi principali, il Dniester (Nistro) e il Prut. Il primo forma una piccola parte della frontiera moldava con l'Ucraina nel nord-est, ma scorre principalmente attraverso la parte orientale del paese, separando la Bessarabia dalla Transnistria. Il Prut forma invece l'interno confine occidentale con la Romania. Il confine moldavo è anche toccato dal Danubio, nella sua parte meridionale, e forma il confine per meno di un chilometro.
La RSS Moldava era la seconda più piccola tra le repubbliche che formavano l'Unione Sovietica, ma era la più densamente popolata. L'economia moldava assomiglia più a quella delle repubbliche dell'Asia centrale, piuttosto che a quella degli altri stati all'estremità occidentale dell'ex URSS.
A settentrione si trova un'area pianeggiante ondulata da modeste colline (non oltre i 300 m s.l.m.) e ricoperta in parte da foreste ma in gran parte dedicata alla coltivazione dei cereali. Nella parte centrale del paese vi sono colline più rilevanti e ricoperte da foreste, qui si trova il punto di massima elevazione a 429,5 m s.l.m. a nord ovest della capitale.
I due fiumi più importanti sono il Prut, che costituisce la frontiera occidentale, e il Nistro (in rumeno Nistru), che delimita una stretta fascia lungo la frontiera orientale. Il territorio si abbassa lievemente muovendosi verso sud motivo per cui gran parte dei corsi d'acqua minori scorrono direttamente in direzione del Mar Nero senza affluire nei due fiumi principali.
La popolazione complessiva è di poco superiore ai 4,3 milioni di abitanti, il che rende la Moldavia uno dei Paesi a maggiore densità di popolazione in Europa. La composizione etnica dell'insieme della repubblica è la seguente: romeni 64,5%, ucraini 13,8 %, russi 13 %, gagauzi 3,5%, bulgari 2%, ebrei 1,5 %, altri 1,7%. La capitale della Moldavia è Chişinău (716.000 ab. nel 2004), le altre principali città sono Tiraspol (203.000 ab.), Bălţi (165.000 ab.), Bendery (121.000 ab.) e Rybnitsa (61.000 ab.).
La maggior parte del territorio della Moldavia comprende una pianura collinosa interrotta da molti torrenti e fiumi. Geologicamente, la Moldavia sorge su profonde rocce sedimentarie, che si trasformano in rocce cristalline sono nel nord, dove si trovano le maggiori altitudini sui Monti Carpazi.
La tranquilla pianura Balti (Stepa Balti, in romeno; Bel'tskaya ravnina, in russo) nella Moldavia settentrionale, si eleva dai 90 ai 600 metri e cede poi il passo alle foreste decidue della Colline Codri, che si innalzano dai 350 ai 400 metri d'altezza. Il punto più alto della nazione, il Monte Balanesti, si trova della parte centro-occidentale del paese e raggiunge i 430 metri. Nel sud del paese c'è la pianura Budjak, che presenta numerosi burroni.
Circa il 75% della Moldavia è coperto da un tipo di terreno detto chernozem o "terra nera". Nelle pianure del nord il terreno è ricco di creta, mentre nel sud è prevalente la terra rossa. Verso il meridione, dove prevale la steppa, la terra diventa meno fertile, ma può ancora favorire la crescita di uva e girasoli.
I fiumi della Moldavia si dirigono verso sud, verso il Mar Nero, ma sono solo otto i fiumi che si estendono per più di 100 km. Il fiume principale, il Dniester, è navigabile lungo quasi tutto il tratto moldavo, e durante gli inverni più miti non ghiaccia neanche. Il Prut è affluente del Danubio, a cui si unisce nella zona sud-occidentale del Paese.