Республика Палау расположилась в западной части Тихого океана в Филиппинском море на более, чем 300 островах Каролинского архипелага, входящего в состав Микронезии. Только 9 островов страны обитаемы. В 800 км западнее Палау находятся Филиппины. Группа островов Палау протянулась с севера на юг на 640 км, общая площадь страны - 458 кв. км. Главными и наиболее крупными островами Палау являются Бабелтуап, площадью около 400 кв. км, на нём расположилась столица страны; Корор и Пелелиу. Они имеют вулканическое происхождение и представляют собой вершины океанического хребта, образовавшегося на стыке тектонических плит. Этот район Тихого океана, известный как Тихоокеанское Огненное кольцо, характеризуется повышенной сейсмической активностью. Рельеф вулканических островов холмистый, с максимальными высотами в центре.
На острове Бабелтуап расположена самая высокая точка страны - гора Нгерчелчауус (215 м). На островах Палау в результате активных карстовых процессов образовалось множество пещер. Острова Бабелтуап, Корор и Пелелиу окружены барьерным рифом. Севернее этого рифа расположился атолл Каянгел, а южнее - остров Ангаур. В 35 км южнее острова Корор находятся острова Рок (более 200 островов), которые представляют собой древние коралловые рифы, поднятые в результате тектонических процессов. Коралловые острова имеют равнинный рельеф и высоты всего лишь несколько метров над уровнем моря. Чуть восточнее главной островной группы Республики Палау находится одна из глубочайших впадин мира глубиной до 9000 м. В 600 км юго-западнее главной островной группы Палау расположены шесть изолированных островов, известных как Юго-Западные острова. К ним относятся такие острова, как Сонсорол, Пуло-Анна, Мерир, Тоби и атолл Элен.