Средиземье представляет собой обширный континент с продолжительной береговой линией на западе, постепенно уходящей к юго-востоку. Берега Средиземья омываются Великим Морем (океаном). На севере воды моря образовывают замерзающий залив Форохел, огражденный цепями Голубых гор, на юге — Белфалас, на берегах которого находится гондорский порт Пеларгир, ещё дальше к югу — Умбар, цитадель корсаров. В заливе Лун стоит эльфийский город-порт Серые Гавани — единственный, откуда корабли отправляются в Валинор. В Великое море впадают реки Изен, Брендивайн и Андуин.
Континент рассечён надвое хребтом под названием Мглистые горы, на севере которых находится Ангмар. У западного подножия гор стоит Ривенделл. К западу от хребта расположены лесистые равнины Арнора и Эриадора, с которыми на юге граничит Шир. К востоку от хребта лежат торговые города Дэйл и Эсгарот на берегах Долгого озера, а также гномье королевство Эребор; Одинокая Гора. В южных отрогах Мглистых гор находится лес Фангорн, к северу от него — Лотлориен, а к юго-западу — Изенгард, цитадель Сарумана.
С северо-восточных отрогов Мглистых гор стекает река Андуин, протекающая через степи Рохана. Далее река тянется через Анориэн и Итилиэн, разделяя Гондор и Мордор, и впадает в Великое Море в районе Белфаласа. На её правом берегу лежит королевство Гондор со столицей в городе Минас Тирит, прямо на реке стоит гондорская крепость Осгилиат. На левом берегу, к востоку от реки тянется цепочка Пепельных гор, отрезающих от всего мира Мордор, страну орков и тёмного властелина Саурона. К югу от Гондора и Мордора лежит жаркая, пустынная страна Харад.
Восток Средиземья малоизучен и населён, в основном, кочевыми племенами истерлингов, обитающих в степях к востоку от Рохана и юго-востоку Долгого озера, на берегах внутреннего моря Рун.
Территория, охватываемая картой (созданной самим автором) — прямоугольник приблизительно 2000 на 1400 миль. Это примерно 7 млн кв. км (если не учитывать моря, то это соответствует территории Европы).

Средиземье населено совершенно обычными земными животными и растениями. Из диких животных упоминаются медведи, лисы, олени, лани. В хозяйстве жители Средиземья используют лошадей и пони. Наиболее распространённые аграрные культуры — пшеница, рожь, ячмень, разнообразные корнеплоды (в частности, картофель), табак и др. В землях Гондора культивируется виноград.
Из неизвестных на Земле растений упоминаются: мэллирн (гигантские деревья, из которых состоит лес Лотлориен), ацелас (королевский лист — целебное растение, которое, по преданию, дунэдайн принесли с собой из Нуменора), Белое Древо Нимлот (потомок светоносного Телпериона, Древнейшего из Дерев), являющегося государственным символом Гондора и вышитого Арвен на знамени Арагорна Эллесара.
Некоторые животные (и даже растения) Средиземья наделены даром речи. Например, чёрный дрозд в «Хоббите» прекрасно понимает человеческую речь, а лучник Бард из Эсгарота, в свою очередь, понимает стрекот дрозда. Упоминается, что это умение передалось Барду по наследству — другие персонажи дрозда не понимали. Зато ворон Роак не только понимает речь, но и говорит с хоббитами и гномами на вестроне. Кроме того, даром речи владеют гигантские орлы, живущие в восточных отрогах Мглистых Гор. На вестроне общаются и гигантские пауки, обитающие в Лихолесье. На Чёрном наречии также могли говорить волколаки.
Из растений, обладавших даром речи, наиболее известен Старый Вяз (англ. Old Man Willow), чуть было не погубивший Перегрина Тука и Мериадока Брендибэка, который пригрозил перекусить обоих, если их товарищи (Фродо и Сэм) не уберут огонь от его корней. Кроме того, Старый Вяз обладает даром гипноза.