La Meseta englobe un espace d'environ 210 000 km², ce qui représente près de la moitié de la superficie de l'Espagne, qui s'étend sur 504 782 km².
Elle est entourée de différents massifs, qui l'isolent du reste de la péninsule. Elle est ainsi bordée au nord-est par le Système ibérique, qui la sépare de la Catalogne, de l'Aragon, de la Navarre et du Pays Basque ; au nord-ouest par la Cordillère Cantabrique, qui la détache des Asturies, de la Cantabrie et de la Galice ; au sud par la Sierra Morena qui l'isole de l'Andalousie, et avec laquelle elle communique par le défilé de Despeñaperros.
Elle est elle-même traversée par deux chaînes de montagnes. Le Système central, d'une altitude moyenne de 1 200 mètres la parcourt d'ouest en est et délimite la Submeseta norte et la Submeseta sud (occupée en grande partie par la Mancha), deux sous-ensembles aux caractéristique propres. Ce système est lui-même composé de deux chaînes mineures : la Sierra de Gredos à l'ouest et la Sierra de Guadarrama à l'ouest. Les Montagnes de Tolède s'étendent pour leur part au sud de la ville qui leur a donné leur nom, et atteignent leur altitude maximale au Pic de la Villuerca alta, à 1603 mètres.
La Meseta est arrosée par plusieurs fleuves d'importance : le Tage, le Duero et le Guadiana, qui ont favorisé le développement de l'agriculture et de l'élevage (notamment ovin, avec la Mesta, puissante corporation des éleveurs transhumants, née au Moyen Âge), dans une région au climat très continental.