Corumbá localiza-se na região do Pantanal sul-mato-grossense e próxima da fronteira com a Bolívia, à beira do Rio Paraguai. O município é também ponto de parada da ligação ferroviária entre o Brasil e a Bolívia, sendo a última cidade brasileira antes do território boliviano, do qual se separa por fronteira seca. Localiza-se a uma latitude 19º00'33" Sul e a uma longitude 57º39'12" Oeste.
Geologicamente, o município é uma planície aluvial de formação recente do período quartenário (2,5 milhões de anos), que ainda está em processo de sedimentação. O leito sinuoso e curso instável dos rios formam um grande número de ilhas, algumas de até 200 km² de área.
Além do curso principal do Rio Paraguai que, na época das cheias, tem até 25 km de largura, as áreas inundadas se limitam às partes mais deprimidas do terreno, chamadas baías, que geralmente assumem formas circulares ou elípticas. Entre uma e outra baía, as partes mais elevadas são chamadas "cordilheiras", onde o gado das fazendas se refugia quando as águas sobem. Os cursos que interligam as baías durante as cheias são chamadas vazantes, e recebem o nome de corixos quando são permanentes e podem ser navegados mesmo na época de estiagem.
De acordo com estudo realizado pela Prefeitura de Corumbá, a Bacia do Paraguai está inserida no contexto geológico do Geossinclíneo Paraguai-Araguaia e é caracterizada pela ocorrência de aquíferos de meio fissurado e de dissolução (cárstico), associados principalmente às rochas pré-cambianas do grupo Corumbá e Cuiabá. Sobreposto a este embasamento, tem-se a ocorrência de uma extensa cobertura aluvionar de idade quaternária, representada principalmente pela formação Pantanal, que constitui um aquífero de meio poroso.
Complexo do Pantanal
O bioma Pantanal é a planície mais importante em áreas úmidas da América do Sul. Seu maior território encontra-se no Mato Grosso do Sul, é conhecido como Pantanal Sul e tem como porta de entrada a cidade de Corumbá. O Pantanal sul-mato-grossense é reconhecido como uma das mais exuberantes e diversificadas reservas naturais do Planeta.
A grande diversidade da fauna é um dos seus grandes atrativos: jacarés, peixes, capivaras, antas, cervos-do-pantanal, garça, arara-azul, tuiuiú, entre outros. O Pantanal recebeu os títulos de Patrimônio Nacional pela Constituição de 1988 e Patrimônio da Humanidade e Reserva da Biosfera pela UNESCO. Segundo a WWF (1999), existem no Pantanal 650 espécies de aves, 80 de mamíferos, 260 de peixes e 50 de répteis.
É uma região de grande importância para preservação da biodiversidade, considerada um dos maiores centros de reprodução da fauna das Américas. Já foram catalogados aqui mais de 263 espécies de peixes, 122 de mamíferos, 93 de répteis, 1.132 de borboletas, 656 de aves e 1.700 de plantas.