Береговая линия в основном ровная без глубоких заливов и бухт. Прилегают острова Атауро (Камбинг) и Яко. Граничит с Индонезией (западная часть острова Тимор).

В. Т. — горная страна. Наиболее высокие горы расположены на западе. На востоке постепенно переходят в каменистое плато, сменяющееся на юге узкой равниной.

Природные ресурсы мало изучены. Найдены месторождения марганца и золота, не имеющие промышленного значения. В районе Тиморской впадины обнаружены запасы углеводородного сырья. По некоторым оценкам, они входят в число 15 крупнейших нефтегазовых месторождений мира.

Почвы преимущественно известковые. Климат жаркий, экваториальный. Наивысшая среднегодовая температура наблюдается на юге (+38°C), в горах около +21°C.

Максимальное количество осадков 1500 мм в год. Чередование муссонных ветров делит год на два сезона. С ноября по май господствует северо-западный муссон, насыщенный влагой. С июня по ноябрь — юго-восточный, приносящий сухие воздушные массы с австралийского континента.

В сухой сезон мелкие реки пересыхают. Крупных озёр нет.

Растительный мир по сравнению с другими островами Индонезийского архипелага беден. Большие площади занимают саванны с редким вкраплением акациевых рощ и единичных эвкалиптов.

Частично на горных склонах сохранились хвойные леса. Влажные тропические леса встречаются на равнине вдоль южного побережья, а также в горных ущельях, защищённых от сухих австралийских ветров.

Фауна также бедна. Промысловых животных практически нет. Однако встречается кускус — сумчатое животное, характерное для животного мира Австралии.