Le canton du Tessin est le seul canton de la Confédération suisse situé presque entièrement au sud des Alpes, à l'exception de la haute vallée de la Reuss et de la vallée de Cadlimo (où se situe la source du Reno di Medel). Il a une superficie de 2 812,46 km², soit 6,8% de la superficie totale suisse. Le territoire cantonal est largement délimité par la frontière avec l'Italie (la province de Verbano-Cusio-Ossola dans le Piémont, Varèse et Côme en Lombardie), avec laquelle il est limitrophe à l'est, à l'ouest et au sud. Il borde le canton du Valais au nord-ouest, le canton d'Uri au nord et le canton des Grisons au nord-est. Environ les trois quarts de sa surface sont considérés comme des terres improductives. Les forêts couvrent environ un tiers de la superficie du canton, mais aussi les lacs (Verbano et Ceresio) constituent une partie considérable du territoire. L'enclave italienne de Campione d'Italia est située sur son territoire.