Ubicado en el extremo meridional del país, formando el límite internacional con Chile, el departamento de Tacna posee, a pesar de su pequeña extensión, una interesante configuración geográfica basada en diversos procesos volcánicos relacionados con la formación de la imponente cordillera del Barroso, que se puede observar desde la capital del departamento.
Siguiendo la inclinación de la pendiente (este-oeste) y la orientación del drenaje de sus cuencas, podemos diferenciar dos grandes espacios geográficos en Tacna: una zona andina y otra desértica.
La zona de relieve andino, que limita con Moquegua y Puno, se extiende sobre las provincias de Candarave, Tarata y Tacna en un rango de altitudinal de 5.000-2.000 msnm. Desde el punto de vista geológico, el terreno está formado por materiales volcánicos fuertemente disertados y erosionados, en donde se pueden distinguir dos subgrupos: uno proveniente del Terciario y Cuaternario, acumulados durante el proceso de formación de la cordillera volcánica del sur; y otro más antiguo con rocas del Jurásico Superior y Cretácico Inferior. Asimismo, en esta zona de altura encontramos material ígneo proveniente del Cretácico Superior y el Terciario Inferior.
La zona andina está compuesta por una puna extendida, de pendiente suave y moderada, que en su parte más alta posee glaciares como Cerro Toro, Carinani, Ichocollo, Pantiuso, Vizcachas y López Extraña; los nevados Tres Puntas, Cancave, Larjanco e Iscallarjanco; los volcanes Tutupaca (5.815), Yucamani (5.358), Barroso (5.730), Coruña (5.453) y Camiri (5.301).
Por debajo de la puna, encontramos una zona de vertientes pronunciadas (quebradas profundas) de origen pluvia-fluvial que luego da paso a la zona desértica del departamento, que se extiende por debajo de los 2.000 metros hasta el nivel del mar. Esta área desértica se subdivide a su vez en tres secciones diferenciadas: un área de quebradas, valles estrechos y la línea de costa.
El área de quebradas es la de mayor extensión y es, en general, una extensión de la zona de vertientes pronunciadas de la zona andina. Aquí encontramos quebradas suaves y abruptas de topografía muy irregular relacionada con paleo climas (glaciaciones y desglaciaciones). Este terreno escarpado se encuentra surcado por cursos de agua pequeños, a veces profundos e intermitentes y de caudal estacional.
Por su parte, las quebradas suaves, ubicadas a menor altitud, forman una densa red que corre en paralelo con cauces secos, pampas pedregosas y superficies de contacto (glacis).
En los cursos bajos de los ríos encontramos algunos valles estrechos, verdaderos oasis de vida en medio de la aridez del paisaje, en donde se asientan las principales poblaciones de la región.
Finalmente, Tacna posee una línea costera extensa y ancha en el sur, que se estrecha de manera significativa hacia el norte, al toparse con material ígneo que forma los cerros Alto Grande y Tanapache; aquí encontramos las playas y caletas de Playa Inglesa, Ite, Meca Grande, Boca del río y Llostay, estas dos últimas muy visitadas por los tacneños.