Η Γαλλική Γουιάνα συνορεύει με δύο χώρες: Σουρινάμ στα δυτικά και τη Βραζιλία στα ανατολικά και νότια. Στα βόρεια βρίσκεται ο Ατλαντικός Ωκεανός. Υπάρχουν δύο κύριες γεωγραφικές περιοχές: μια παράκτια λωρίδα όπου ζει η πλειονότητα των κατοίκων και ένα πυκνό τροπικό δάσος που σταδιακά ανεβαίνει μέχρι τις μετριοπαθείς κορυφές των βουνών Tumuc-Humac κατά μήκος των συνόρων με τη Βραζιλία.
Το υψηλότερο σημείο του διαμερίσματος είναι το Bellevue de l'Inini (3°35′N 53°31′W / 3.583°N 53.517°W / 3.583; -53.517 (Bellevue de l'Inini)) στην κοινότητα Maripasoula- έχει ύψος (851 m). Άλλα βουνά είναι το Mont Machalou (782 m [2.566 ft]), το Pic Coudreau (711 m [2.333 ft]) και το Mont St Marcel (635 m [2.083 ft]).
Αρκετά μικρά νησιά βρίσκονται στα ανοικτά της ακτής, τα τρία Îles du Salut που περιλαμβάνουν το Νησί του Διαβόλου και τα απομονωμένα Îles du Connétable που βρίσκονται πιο μακριά στην ακτή προς τη Βραζιλία.
Το φράγμα Petit-Saut στα βόρεια του διαμερίσματος σχηματίζει μια τεχνητή λίμνη και παρέχει υδροηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν πολλά ποτάμια στη Γαλλική Γουιάνα.
Είναι το γαλλικό διαμέρισμα με τα περισσότερα δάση, το 98% του διαμερίσματος καλύπτεται από ένα ισημερινό δάσος.
Από το 2007[ενημέρωση], το τροπικό δάσος του Αμαζονίου στο νοτιότερο τμήμα του διαμερίσματος, προστατεύεται ως Πάρκο Αμαζονίου της Γουιάνας, ένα από τα δέκα εθνικά πάρκα της Γαλλίας. Η επικράτεια του πάρκου καλύπτει περίπου 33.900 τετραγωνικά χιλιόμετρα στις κοινότητες Camopi, Maripasoula, Papaïchton, Saint-Élie και Saül.
Κλίμα
Το κλίμα στην Καγιέν, σε υψόμετρο 9 μέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, ανήκει στον υποτύπο Af (κλίμα τροπικών τροπικών δασών, γνωστό και ως κλίμα Ισημερινού) της κλιματικής ταξινόμησης Köppen.
Η μέση θερμοκρασία του έτους στην Καγιέν είναι 26,7 °C (80,1 °F). Ο θερμότερος μήνας, κατά μέσο όρο, είναι ο Σεπτέμβριος με μέση θερμοκρασία 27,2 °C (81,0 °F). Ο ψυχρότερος μήνας κατά μέσο όρο είναι ο Ιανουάριος, με μέση θερμοκρασία 26,1 °C (79,0 °F).
Η μέση ποσότητα βροχόπτωσης για το έτος στην Καγιέν είναι 3.205,5 mm. Ο μήνας με τις περισσότερες βροχοπτώσεις κατά μέσο όρο είναι ο Μάιος με 513,1 mm (20,2 in) βροχόπτωσης. Ο μήνας με τις λιγότερες βροχοπτώσεις κατά μέσο όρο είναι ο Σεπτέμβριος με μέσο όρο 43,2 mm (1,7 in). Υπάρχει ένας μέσος όρος 201,0 ημερών βροχόπτωσης, με τις περισσότερες βροχοπτώσεις να σημειώνονται τον Μάιο με 27,0 ημέρες και τις λιγότερες βροχοπτώσεις να σημειώνονται τον Σεπτέμβριο με 5,0 ημέρες.