Przeważają tereny górzyste (górskie zajmują 24,4% powierzchni a pagórkowate 61,4%) i wyspa odznacza się intensywną aktywnością sejsmiczną i wulkaniczną. Masywy górskie biegną ze wschodu na zachodu na północy wyspy i podzielone są na trzy odrębne pasma: Góry Pelorytańskie – z najwyższym szczytem Montagna Grande (1374 m n.p.m.), zbudowane z granitów i łupków krystalicznych, przykrytych skałami osadowymi, głównie wapiennymi Monti Nebrodi – z najwyższym szczytem Monte Soro (1847 m n.p.m.), zbudowane ze skał wapiennych, częściowo zalesione Madonie – z najwyższym szczytem Pizzo Carbonara (1979 m n.p.m.), zbudowane ze skał wapiennych, charakteryzujące się występowaniem zjawisk krasowych Na północnym wschodzie znajduje się masyw wulkanu Etna (3323 m n.p.m.) – najwyższego aktywnego wulkanu na terenie Europy, który w 2013 roku został wpisany na listę światowego dziedzictwa UNESCO. W części zachodniej, środkowej i południowej rozciągają się wyżyny, a na wschodzie Nizina Katańska.
Klimat Na wybrzeżach Sycylii panuje typowy klimat śródziemnomorski z łagodną i wilgotną zimą oraz suchym i gorącym latem. W głębi wyspy warunki klimatyczne determinują rzeźba terenu i odległość od morza. Na wybrzeżach średnia roczna temperatura wynosi 17–18 °C, zimą 10–11 °C a latem 25–27 °C.