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푸에르토리코는 평지가 적고 산지가 많은 섬이다. 지형적으로 내륙산지, 북부고원, 해안평야 등 3부분으로 나누어진다. 센트랄 산맥으로 알려진 중앙 산계가 푼타 산(1,338m)에서 정점을 이룬다. 이 산맥은 남동쪽으로 가파르게 경사져 있으며, 경사가 완만한 북쪽 사면은 강줄기에 의해 침식되고 있다.

북부 고원에는 작은 구릉들이 가로놓여 있으며, 내륙 쪽은 낮은 산과 협곡으로 이루어져 있다. 해안평야는 연결되어 있지 않고 곳에 따라 끊어진 형태이다. 특히 산줄기가 바다 쪽으로 뻗어내려가는 섬의 동쪽 끝과 서쪽 끝에서 해안평야가 심하게 단절되어 있다. 푸에르토리코에는 강과 시내가 많이 흐른다. 강우의 대부분이 북쪽에 면해 있는 산사면에 내리기 때문에 북부를 흐르는 강은 규모가 크고 수적으로도 우세한 반면, 남부의 해안을 흐르는 강은 연중 대부분 말라 있다. 낮은 해안평야 곳곳에는 습지·황무지·호수등이 있다. 기후는 카리브 해와 그 난류의 영향을 크게 받아 쾌적한 편이다. 동부와 북동부에서는 불어오는 습기찬 바람 때문에 겨울 동안 우기가 잦다. 평균 연강우량은 남부해안의 폰세에서 914㎜, 북부해안의 산후안에서 1,500㎜까지의 분포를 나타낸다. 저지대에서 평균기온은 27℃이며, 19℃ 이하로 떨어지는 경우는 좀처럼 많지 않다. 기록에 따르면 최고 1일평균기온은 32℃, 최저 1일평균기온은 16℃이다. 6∼11월에 허리케인이 강타하기도 하며, 지진도 가끔 발생한다. 엘윤케 산의 열대우림에 난초와 거대한 고사리가 자란다. 이 산 대부분은 섬에 한때 풍부했던 열대 활엽수를 보존하는 보호구역인 카리브 국립삼림(116㎢) 영역 내에 있다. 야자나무와 홍수림이 해안을 따라 울창하게 자라며 대나무가 도로와 시내를 따라 커다란 덤불을 이루고 있다. 야생동물로 독이 없는 뱀, 도마뱀, 몽구스, 많은 종류의 새 등이 서식한다. 해안이 아름답고 열대성 기후를 나타내지만 푸에르토리코는 자원이 빈약한 편이다. 국토의 1/7이 경작할 수 있는 토지이며, 국토의 2/5가량이 소와 양의 방목에 이용된다. 1970년대초에 구리 광상과 니켈 광상이 발견되었으나 아직 미개발 상태에 있다.