Amrum hat eine Größe von 20,46 km² und ist damit die zehntgrößte Insel Deutschlands. Sie gehört neben Sylt und Föhr zu den drei nordfriesischen Geestkerninseln. Der Geestkern von Amrum ist etwa 6 km lang und ungefähr 2,5 km breit. Er wird von einer flach gewölbten, saalekaltzeitlichen Moräne gebildet. Im Osten grenzt Amrum an das Wattenmeer.
Die fünf Orte der Insel liegen überwiegend im Osten der Insel – von Nord nach Süd – Norddorf auf Amrum, Nebel, Süddorf, Steenodde und Wittdün auf Amrum. Auf dem Geestrücken findet man ausgedehnte Wald- und Heidegebiete, die im Wesentlichen einen Streifen in Nord-Süd-Richtung bilden.