La parte poblada se halla reducida a una pequeña zona; Pastaza se extiende hacia la inmensa llanura del este.

El territorio comienza en la esribaciones de la cordillera oriental, más abajo de la población de Baños, con paisajes impresionantes, de montañas, ríos y llanura, no hay muchas elevaciones, una de ellas es el Habitahua, con 1820 m.

Su clima es cálido y húmedo. Su temperatura media está entre 18 y 24 grados centígrados. Su área casi en su totalidad es selva virgen, su reserva faunística se ha establecido la del río Tigueno; como reserva ecológica la de los ríos Conambo y Pindoyacu; y como área no apropiada para menejo, a la del río Curaray.

El sitema fluvial de la provincia es muy grande con gran cantidad de ríos pequeños y extensos, los principales son: el Conanaco, navegable en buena parte de su curso hacia el este; los río Pintoyacu, Cunambo, Corrintes; el Bobonaza, que desemboca en el Pastaza; el Copastaza, que es afluente del mismo Pastaza; los indios del río Tigre; y el caudaloso Pastaza, en el límite sur con la provincia de Morona, y que pasa a ser tributario del Amazonas.