山地の占める割合が大きく、平野部は大分市や中津市、佐伯市の周辺などごく限られた地域に分布している。豊後水道を挟んで四国地方に接し、最狭部の豊予海峡の幅は10kmほどである。
大分県の気候は全体として温暖で自然災害も比較的少ない。現在の大分県の名は、古来より国府が置かれていた大分郡（おおきたのこほり）に由来する。「おおいた」という読みは、「おおきた」が転訛したものである。さらに、大分郡の名の由来については、「豊後国風土記」によると、景行天皇がこの地を訪れた際に「広大なる哉、この郡は。よろしく碩田国（おおきたのくに）と名づくべし」と感嘆して名づけ、これが後に「大分」と書かれたとされている。しかし、大分平野は広大とは言えないため、実際には、狭くて入りくんだ地形に多くの田が造られている様子を形容した「多き田」が転じて「大分」になったとするのが最近の定説である。