Es una provincia sumamente llana, con la única presencia de elevaciones hacia el noroeste, en el extremo oriental de la Sierra de Bamburanao-Jatibonico, con 408 metros sobre el nivel del mar y al norte las pequeñas Lomas de Cunagua.
Las costas norte y sur son pantanosas. La temperatura media anual fluctúa entre 24 y 27 grados Celsius. La lluvia media anual se distribuye en el rango de mil 200 y mil 400 milímetros. La cantidad de días lluviosos al año oscila entre 100 y 110. Los vientos predominantes son del noreste al este.
La mayor parte de los ríos de la provincia se sumergen en el subsuelo antes de llegar a las costas. Los más importantes son el Majagua (Río Grande) y el Chambas.
Es también un territorio básicamente agrícola, con cultivos como el de la caña de azúcar, hortalizas y es la segunda provincia productora de viandas en el país. También hay grandes áreas de cítricos, que la hacen una de las más importantes en este renglón a nivel nacional, así como de tabaco y kenaff.
En la rama industrial cuenta con nueve centrales azucareros, lo que la sitúa entre las seis principales provincias productoras del dulce; tiene una planta procesadora de kenaff, dos productoras de levadura forrajera e igual número de beneficiadoras de cítricos; un combinado alimentario; varias fábricas de conservas, entre otras de la rama de la alimentación.
Ciego de Ávila posee una instalación para la perforación y extracción de petróleo, minas de sal y de yeso y otras industrias. A la vez, desarrolla el ganado vacuno, en especial el lechero y el caballar, porcino y avícola. En el sur de la provincia se encuentra el puerto de Júcaro, por el cual se exportan cítricos y azúcar, al tiempo que se reciben numerosos productos de importación.
Al norte de la provincia, separados del territorio insular por la Bahía de los Perros, están los cayos Coco y Guillermo, pertenecientes al Archipiélago Sabana-Camagüey, y al territorio administrativo provincial. Recientemente se construyeron pedraplenes (carreteras de bases rocosas, sobre fondos marinos bajos) para facilitar su explotación turística.
Está subdividida en 10 municipios: Baraguá, Bolivia, Ciro Redondo, Chambas, Florencia, Majagua, Morón, Primero de Enero, Venezuela y Ciego de Ávila, cabecera provincial.