Sucumbíos es la parte más septentrional de la región amazónica, lindante con a República de Colombia. Ocupa una extensa franja entre las estribaciones de los Andes. La mayor parte de esta región es una llanura selvática de exuberante vegetación y fauna. Entre estas elevaciones solamente se destacan el Reventador (3562 m), volcán activo hasta 1933, que se encuentra en el límite con la provincia del Napo; y el Sur Pax, al Noreste (2.341 m).

El clima es cálido en casi todo su territorio, la temperatura media es de 24 grados centígrados. Las lluvias son intensas; alcanzan un nivel entre los 3.000 y 4.000 mm, y la humedad es sumamente elevada.

Los meses de menos lluvias son, octubre y marzo (verano); desde marzo hasta septiembre abundan las lluvia (invierno).

En esta provincia se encuentra los más hermozos parajes, es por esto que el Gobierno Nacional, el Ministerio de Agricultura y otras entidades la han convertido en Reservas Fauníticas, como el Cuyabeno, la más extensa del país con más de 600 hectáreas. La Reserva Cayambe-Coca con una superficie de 403.103 hectáreas.

Existe la Reserva Biológica de Limoncocha (4.613 hectárea), desde 1985; con varias especies como tigrillos, jaguares, comadrejas, armadillos, nutrias, monos, etc. Se han encontrado en esta región más de 347 especies de aves.