Территория штата располагается на наиболее засушливых землях континента, а его общая территория 983 482 км² делает её четвёртым по размерам австралийским штатом. Южная Австралия имеет общую границу со всеми прочими континентальными штатами и Северной территорией: на западе она граничит с Западной Австралией, на севере — с Северной территорией, на северо-востоке — с Квинслендом, на востоке — с Новым Южным Уэльсом и на юго-востоке — с Викторией. На юге омывается водами Большого Австралийского залива Южного океана. Почва штата представляет собой в основном аридные и полуаридные зоны, разделенные несколькими невысокими горными хребтами, наиболее важными из которых является хребет Маунт-Лофти-Флиндерса, который простирается на 800 км к северу от Мыса Джервиса до северного побережья озера Торренс и соляных озёр. Самой высокой точкой штата является гора Вудрофф (высота — 1435 м), относящаяся к хребту Масгрейв в удаленной северо-западной части штата[2]. Практически необитаемая западная часть штата расположена на равнине Налларбор, выходящей к утесам Большого Австралийского залива.
Основными отраслями сельского хозяйства являются выращивание зерновых, виноделие и овцеводство. Более половины всех австралийских вин производятся здесь.
Южная Австралия граничит со всеми штатами и территориями страны, кроме территории федеральной столицы и Тасмании. Территория, ныне известная как Северная территория, была присоединена к Южной Австралии в 1863 году и передана в федеральное подчинение в 1911, став отдельной территорией.
На побережье в юго-восточной части штата находится одно из крупнейших пресноводных озёр Австралии — Бонни.
Средняя температура составляет 29°C в январе и 15 °C в июле. Дневные температуры в некоторых частях штата могут достигать 48 °C в январе и феврале.
Максимальная зарегистрированная температура: 50,7 °C (123,3 °F), Однадатта, 2 января 1960 (Максимальная зарегистрированная температура во всей Австралии).