Costa Rica se encuentra localizada dentro de las coordenadas geográficas 8° y 11°15', de latitud norte 82° y 85°, de longitud oeste. Incluyendo su área insular, tiene una extensión de 51.100 km² (50.660 km² de tierras y 440 km² de agua). Junto a Belice y El Salvador es una de las repúblicas más pequeñas de América Central. Limita al norte con Nicaragua con la que comparte 309 km de frontera y al sur con Panamá con la que comparte 639 km, al este con el mar Caribe y al oeste con el océano Pacífico.
La longitud del litoral comprende 1.228 km, de los cuales 1.016 están en la costa pacífica y 212 km en el mar Caribe. La costa pacífica presenta una serie de irregularidades como penínsulas, golfos y bahías, condición que facilita el establecimiento de zonas portuarias y para el desarrollo turístico. Por el contrario la costa del Caribe es más regular, pero menos apta para este tipo de instalaciones. El país tiene soberanía sobre 200 mn de zona exclusiva económica, y 12 mn de aguas territoriales.
Desde sus orígenes como territorio ístmico, ha sido puente biológico donde coexisten especies de flora y fauna pertenecientes al neoártico, alneotrópico y algunas otras a la región de las Antillas. Debido a esta biodiversidad, se localizan zonas de vida, las cuales incluyen desde paisajes litorales localizados a nivel del mar hasta paisajes de páramo sobre los 3.000 m de altitud.
Según el punto donde desembocan, los ríos de Costa Rica se dividen en la vertiente del mar Caribe o la del oceano Pacífico.
La Vertiente del Pacífico tiene la característica principal de que los ríos son cortos y profundos, con grandes pendientes accidentadas que aumentan su poder erosivo, de ahí la profundidad de sus causes, tal es el caso de la Cuenca del Río Grande de Tárcoles, ubicada en la Región Pacífico Central. En cambio, en el Pacífico Sur y en el Pacífico Norte, los ríos deben recorrer grandes planicies antes de llegar al mar.
La Vertiente del Caribe tiene la característica de que sus ríos son más largos, más anchos y menos profundos que los del Pacífico, formando meandros en los cursos inferiores. Se caracterizan además por el abundante material que acarrean (sedimentos y restos de vegetación) y porque cambian con frecuencia la dirección.
El relieve de Costa Rica es quebrado. Presenta tierras bajas de 0 a 800 m; medias, de 800 a 1.500 m, y altas de 3.819 m. Además ofrece un alto Valle Central. El sistema montañoso está dividido en 4 cordilleras: la de Guanacaste, la de Tilarán, la Central y la de Talamanca.
Costa Rica posee muchas llanuras, pero solo existen en el Norte del país, arriba de la Cordillera Volcánica Central, entre algunas están:
Los valles más importantes del país son:
Existen otros pequeños valles como el Valle de Orosí, el Valle de Turrialba
La historia geológica dio inicio cerca del Periodo Jurásico Inferior-Superior, hace unos 200 millones de años. Ya para este tiempo, las masas continentales probablemente se encontraban situadas en una posición muy similar a la actual.
El proceso orogénico se inició con actividad volcánica, acompañada de surgimiento de dorsales oceánicas y crestas submarinas. Como resultante de este proceso surgió un arco de islas orientado hacia el este, el cual se conocería más tarde como arco externo, representado actualmente por una serie de sierras desgastadas, localizadas en la península de Nicoya, Playa Herradura, península de Osa y Punta Burica.
La principal característica de este periodo, fue una intensa actividad volcánica y debido a los procesos de erosión que sufren los relieves iniciales, comienza un aumento en la sedimentación de dichas áreas. Durante el Eoceno Inferior-Medio, hace unos sesenta millones de años desapareció casi la totalidad del arco externo, emergiendo en forma posterior una serie de islas conocidas con el nombre de Guanarivas.
Durante el Periodo Oligoceno hace 25 millones de años, estas islas desaparecieron bajo el océano y fueron cubiertas por material detrítico como consecuencia de la degradación y posterior sedimentación de las formaciones recientes.
Debido al intenso vulcanismo originado en los montes del Aguacate, la cordillera de Talamanca inicia su ascenso a partir del Periodo Mioceno hace 1,8 millones de años, alcanzando la mayor altitud del arco interno. Dicho vulcanismo tiempo después daría origen a la Cordillera Volcánica Central y a la Cordillera Volcánica de Guanacaste.
La cordillera de Guanacaste está formada por una fila de conos volcánicos del cuaternario, de los cuales el Rincón de la Vieja presenta actividad volcánica.
La cordillera de Tilarán (o Sierra Minera) está constituida por rocas volcánicas terciarias donde se han localizado vetas de oro en algunos sectores como Abangares y Miramar. El volcán Arenal inició un período de actividad en 1968, con emisiones de lava, ceniza y nubes ardientes. En el área cercana al volcán, donde se encuentra el Lago Arenal fue construida la mayor represa hidroeléctrica de Costa Rica.
La cordillera Central se encuentra conformada por ocho volcanes. El volcán Irazú presentó gran actividad entre los años 1963 a 1965, actividad que hoy en día se limita a algunas fumarolas. Elvolcán Poás, un cráter de cerca de un kilómetro de diámetro, ha tenido una actividad de geysers en diversas ocasiones así como algunas erupciones de ceniza. En las faldas de estos volcanes se localiza el Valle Intermontano Central.
La cordillera de Talamanca es un anticlinal formado por rocas sedimentarias marinas y por rocas volcánicas, cuya formación pertenece a la era Terciaria. Se inicia al este del Valle Central y tiene una orientación noroeste-sureste. El sistema montañoso, al encontrarse más cerca del litoral pacífico, presenta mayor cantidad de accidentes geográficos, mientras que su pendiente es mucho más suave en el sector atlántico. Esta cordillera, al pasar la frontera con Panamá recibe el nombre de Cordillera de Chiriquí. Varios de sus cerros (esta no es una cordillera volcánica) sobrepasan los 3.000 m de altitud, tal es el caso del Cerro de la Muerte con 3.491 , Cerro Kámuk con 3.554 m, el Cerro Urán de 3.333 m y el Cerro Chirripó, el cuál es el más alto del territorio con 3.820 m, donde se han encontrado evidencias de que en épocas pasadas sus cimas estuvieron cubiertas por glaciares.
El Valle Central con una extensión de 32.200 km², es el lugar donde se concentran las ciudades más importantes del país y de las cabeceras de las provincias de San José, Alajuela, Heredia y Cartago. Tiene una altura promedio de 1.000 msnm, con temperaturas promedio de 18 °C a 24 °C. Se comunica con las costas y con el interior del país a través de un sistema de carreteras.
El Valle General de Coto Brus se le considera como una depresión geológica, con dirección noroeste-suroeste. Su punto más bajo está ocupado por los cauces del río General y el río Coto Brus, quienes son los colectores de las aguas evacuadas de la vertiente sur de la cordillera de Talamanca. Esta área ha recibido gran cantidad de sedimentos provenientes de la denudación del relieve montañoso.
Al norte del país se encuentran extensas llanuras cuya extensión abarca desde la cordillera de Guanacaste hasta la costa atlántica. Sus elevaciones no sobrepasan los 500 msnm. Reciben el nombre de Llanura de San Carlos.
En el Pacífico las llanuras son de menor extensión, pero presentan la característica de que son más variadas que las del Atlántico. La llanura costera es angosta desapareciendo al aproximarse los cerros montañosos, al litoral. Sin embargo, esta llanura se extiende en el sector norte de la provincia de Puntarenas, al unirse al valle del Tempisque.
Frente a la costa pacífica del istmo centroamericano encontramos una depresión submarina llamada Fosa Mesoamericana.
Costa Rica se encuentra en la zona de convergencia de la Placa de Cocos y Placa del Caribe. Al sureste del territorio ambas placas interactúan con la Placa de Nazca, caso conocido como punto triple, que está situado en la región del golfo Dulce. El proceso de subducción hace que la placa Coco se esté hundiendo poco a poco bajo la emergente placa del Caribe. Esta se desliza hacia el este produciendo así el surgimiento paulatino del territorio costarricense, con un surgimiento de 10 mm por año.
Al producirse la subducción, por los esfuerzos de arrastre y compresión, una parte del material que se encuentra sobre la placa que está siendo subducida, es posteriormente fracturado, y debido a los procesos de levantamiento tectónico, se transformará en un relieve orogénico. Tal es el caso de la Cordillera de Talamanca.
La otra parte del material se hunde y, por los cambios de presión y temperatura, termina por fundirse. Un porcentaje de dicho material tiende a ascender a la superficie en forma de lava, mediante el proceso denominado vulcanismo, y dicha acumulación formará las cordilleras volcánicas.
Debido a las fuerzas de compresión y levantamiento, la corteza terrestre supera el límite de elasticidad de las rocas, por lo que éstas se rompen, produciendo una liberación de energía, ocasionando al mismo tiempo los movimientos sísmicos.