גינאה המשוונית נמצאת במערב אפריקה. היא גובלת בצפון בקמרון, במזרח ובדרום בגבון ובמערב באוקיינוס האטלנטי. בתחומי גיניאה המשוונית נכלל האי ביאוקו השוכן מצפון-מערב לחלקה היבשתי.
בנוסף לביאוקו נכללים בתחומי גיניאה המשוונית גם איים אחרים, בהם קורסיקו ואנובון (לשעבר פגאלו).
ריו מוני, החלק היבשתי של גיניאה המשוונית, מאופיין בשינויים הדרגתיים בפני השטח, ממערב למזרח. במערב משתרע מישור החוף השטוח, שרוחבו מגיע ל-20 קילומטרים. ממזרח לו מתנשאות גבעות נמוכות, ואלה מתחלפות בפנים הארץ ברמות, שמגיעות עד הגבול המזרחי עם גבון. הנהר הגדול ביותר בגיניאה המשוונית, נהר מְביני, זורם בחלקה היבשתי של המדינה וחוצה אותה ממזרח למערב. הוא נשפך לאוקיינוס האטלנטי. על אף שרוב שטחי גיניאה המשוונית נכללים בתחומי ריו מוני, האי ביאוקו תופס מקום מרכזי יותר בכלכלה ובפוליטיקה של המדינה, ובו שוכנת עיר הבירה מלאבו. האי נמצא 34 קילומטרים מצפון-מערב לריו מוני. יש בו שטחים נרחבים של אדמות פוריות ושלושה הרי געש כבויים, ובהם גם הפסגה הגבוהה ביותר בגיניאה המשוונית כולה, הר מלאבו (3,008 מטרים מעל פני הים).