An den Küsten herrscht heißes, tropisches Klima. Im Hochland kühler mit unterschiedlichen klimatischen Verhältnissen in den verschiedenen Gebieten durch Einflüsse von Passatwinden im Südosten und dem Monsun im Nordwesten. Höchste Niederschlagsmenge während des Monsuns im Nordwesten zwischen Dezember und März. In Port Moresby ist zur gleichen Zeit Trockenzeit. In Hochlagen mitunter Frost und Schneefall.

Papua-Neuguinea besteht aus über 600 Inseln und liegt in der Mitte einer langen Inselkette, die sich als Verlängerung des südostasiatischen Festlandes im Südpazifischen Raum erstreckt. Das Land liegt 160 km nördlich von Australien und bedeckt die östliche Hälfte von Neuguinea, der zweitgrößten nichtkontinentalen Insel der Welt. Zum Staatsgebiet gehören auch die kleineren Inseln des Bismarck-Archipels (Neu-Britannien, Neu-Irland, Manus), die D’Entrecasteaux-Inseln, die nördlichen Salomonen (Bougainville und Buka) und die drei Inseln der Louisiade-Gruppe. Die westliche Hälfte der Hauptinsel bildet die indonesische Provinz Irian Jaya. Die größeren Inseln Papua-Neuguineas sind bergig und zerklüftet und von großen, fruchtbaren Tälern durchzogen. Flüsse aus dem Hochland fließen mit starkem Gefälle in die Küstenebenen hinab. Von der Nordküste der Hauptinsel erstreckt sich eine Reihe noch tätiger Vulkane bis zur Insel Neu-Britannien. Nördlich und südlich dieser zentralen Bergkette befinden sich große Mangrovensümpfe und weitläufige Flussmündungen. Im Südosten einiger Inseln gibt es Vulkane und warme Seen. Papua-Neuguinea hat die größte Anzahl unterschiedlicher Ökosysteme im Südpazifik, darunter fünf verschiedene Arten von Flachlandregenwald, 13 Bergregenwaldarten, fünf verschiedene Palmen- und Sumpfwaldarten und drei unterschiedliche Arten von Mangrovenwald.