Por su extensión territorial, es una de las más pequeñas del país, junto a Ciudad de La Habana y el municipio especial Isla de la Juventud. Es una provincia muy llana al centro y al oeste. Al sureste se halla el extremo occidental de la Sierra de Trinidad, con numerosas cuevas y mogotes y la altura mayor es el Pico San Juan, con mil 140 metros sobre el nivel del mar.
Posee sólo costa sur, la cual es baja hacia el oeste de la Bahía de Cienfuegos y alta hacia el este.
La temperatura media anual fluctúa entre los 24 y 26 grados Celsius en la llanura y más de 26 grados Celsius en la costa. En las montañas, la temperatura varía entre 17 y 24 grados Celsius.
La distribución de la lluvia media anual oscila entre mil 200 y mil 500 milímetros en la parte llana, y en la montañosa entre mil 500 y dos mil milímetros. La cantidad de días lluviosos varía entre 100 y 110. Los ríos más importantes son el Damují, Arimao , Caunao y Hanábana.
Los cultivos de la caña de azúcar y otros como el plátano (banano), cítricos y arroz, constituyen las actividades económicas fundamentales del territorio. No obstante, es una de las provincias que posee los principales proyectos de desarrollo industrial de Cuba. Se destacan 11 centrales azucareros, la terminal de embarque de azúcar a granel; una planta de fertilizantes nitrogenados; un combinado lácteo; una termoeléctrica; molinos de trigo, fábrica de levadura forrajera y otros centros de relevancia.
También cuenta con la mayor fábrica de cemento de la isla; una refinería de petróleo, y sobre todo, con una central atomoeléctrica, en construcción, única en Cuba. Un significativo aporte a la economía nacional brinda el puerto de Cienfuegos y el Combinado Pesquero Industrial, así como un astillero. También se presta gran atención al desarrollo de la masa ganadera vacuna y avícola.
La provincia cienfueguera es, además, un centro turístico nacional e internacional de importancia, por sus bellezas naturales y las características de su arquitectura colonial.
Cuenta con ocho municipios: Abreus, Aguada de Pasajeros, Cruces, Cumanayagua, Lajas, Palmira , Rodas y Cienfuegos, cabecera provincial.