Le Cambodge est situé dans plusieurs régions géographiques bien définies. La plus grande partie du pays, environ 75 %, se trouve dans le bassin de Tonle Sap et les basses terres du Mékong. Au sud-est de ce grand bassin est le delta du Mékong, qui s'étend au sud du Viêt Nam et débouche dans la mer de Chine méridionale. Le bassin et le delta sont bordés de chaînons montagneux au sud-ouest (les monts Cardamome de la chaîne de l'Éléphant), et au nord (monts Dangrek). Le nord-est et l'est, à une altitude un peu plus élevée, se confond avec les hautes terres centrales du sud du Viêt Nam.
La région bassin de Tonle Sap-basses terres du Mékong est constituée de plaines d'une altitude ne dépassant généralement pas les 100 m. Le terrain devient plus ondulé au fur et à mesure que l'altitude monte.
Les monts Cardamome dans le sud-ouest sont généralement orientées nord-ouest-sud-est et s'élèvent à plus de 1 500 m. Ils culminent à Phnum Aoral, l'altitude maximale du Cambodge à 1 771 m, qui se situe à l'est de ce chaînon. Le chaînon de l'Éléphant, un extension des monts Cardamome qui s'étend au sud et sud-est, s'élève de 500 à 1 000 m. Ces deux chaînons sont bordées à l'ouest par une plaine côtière incluant la baie Kampong Saom, qui fait partie de la mer de Chine méridionale. La région était plutôt isolée jusqu'à la création du port de Kampong Saom (autrefois Sihanoukville) et la construction d'une route et voie ferrée connectant Kampong Saom à Kampot, Takev et la capitale, Phnom Penh dans les années 1960.
Les monts Dangrek à l'extrême nord du bassin de Tonle Sap consistent en un terrain qui s'élève assez abruptement, avec une altitude moyenne de 500 m, les pics les plus hauts étant de plus de 700. Ces monts forment l'extrême sud du plateau de Korat en Thaïlande. Le bassin fluvial tout au long des monts forme la frontière entre la Thaïlande et le Cambodge. La route principale passe par un col à O Smach et relie le nord-ouest du Cambodge à la Thaïlande. Malgré cette route et d'autres, moins importantes, les monts compliquent la communication entre les deux pays. Toutefois, entre l'ouest des monts Dangrek et le nord des monts Cardamome se trouve une extension du bassin de Tonle Sap qui se confond avec les basses terres de la Thaïlande, permettant ainsi l'accès de part et d'autre de la frontière.
La vallée du Mékong, l'artère principale ente le Cambodge et Laos, sépare l'est des monts Dangrek des hautes terres du nord-est. Au sud-est, le bassin rejoint le delta du Mékong, qui s'étend au Viêt Nam et permet la communication terrestre et fluviale entre les deux pays.
Les frontières du Cambodge ont été créées par les Français et les pays voisins pendant la période coloniale. La frontière avec la Thaïlande, longue de 803 km, ne coïncide avec une frontière naturelle qu'au nord, avec le bassin fluvial des monts Dangrek. La frontière avec le Laos (541 km) et le Viêt Nam (1 228 km) sont largement le résultat des divisions administratives coloniales. Il y a eu des conflits territoriaux avec la Thaïlande ainsi qu'avec le Viêt Nam.
La plupart des grands fleuves et bassins hydrographiques, sauf dans le cas des petits fleuves, drainent au Tonle Sap ou le Mékong. Les monts Cardamome et le chaînon Éléphant forment une barrière entre les deux grands bassins fluviaux. À l'est les fleuves vont au Tonle Sap, et à l'ouest ils vont au golfe de Thaïlande. Le côté est du sud des monts abrite toutefous quelques petits fleuves qui vont au sud.
Le Mékong va au sud de la frontière Cambodge-Laos jusqu'à quelques kilomètres en aval de la ville de Kracheh, où elle tourne à l'ouest pour 50 km avant d'aller au sud-ouest en direction de Phnom Penh. Il existe beaucoup de sauts en amont de Kracheh. Après Kampong Cham la profondeur du fleuve descend doucement, provoquant des inondations de juin à novembre. À Phnom Penh on trouve une intersection de quatre fleuves appelée Chattomukh (« quatre visages »). Le Mékong y vient du nord-est et le Tonle Sab (un fleuve ayant ses origines dans le lac Tonle Sap) du nord-ouest. Elles se séparent en deux fleuves parallèles, le Mékong et le Basak : toutes les deux vont indépendamment trouver leurs embouchures dans la mer de Chine méridionale.
L'eau du fleuve Tonle Sab varie selon la saison. En septembre ou octobre le Mékong, saturé par les pluies des moussons, s'agrandit au point où son delta ne peut plus contenir l'énorme volume d'eau. L'eau est donc poussée au nord, au Tonle Sab et au Tonle Sap, augmentant la taille du lac de 2 590 à 24 605 km2 au plus fort des inondations. Quand le delta du Mékong peut à nouveau contenir l'eau, l'eau résume sa direction normale et sort du lac débordé.
Quand l'eau sort du Tonle Sap elle y laisse une nouvelle couche de sédiments. Les inondations annuelles, avec le drainage insuffisante aux alentours du lac, transforme la région en un vaste marais inutilisable pendant la saison sèche. Les sédiments déposés dans le lac pendant les inondations semblent être plus nombreux que ceux que le Tonle Sab ramène à la mer de Chine méridionale. Le lac serait donc en train de se remplir de sédiments : la profondeur moyenne n'est que de 1,5 m en temps normal tandis que pendant les inondations elle atteint les 10 ou 15 mètres.