Na południu przeważają pustynie, gdzie temperatury w lecie przekraczają 38 °C, a na północy śnieżne szczyty, gdzie temperatury zimą spadają wiele stopni poniżej zera.
Chociaż Nowy Meksyk jest piątym co do wielkości stanem USA pod względem powierzchni, to jest szóstym – najmniej zaludnionym. Około jedna czwarta ludności mieszka w mieście Albuquerque, w środkowej części stanu.
Nowy Meksyk ma wiele zalesionych dolin i szczytów w południowych Górach Skalistych, pustynnych kanionów na południu, a na wschodzie wysokich płaskowyżów Wielkich Równin. W stanie Nowy Meksyk znajduje się 88 nazwanych pasm górskich. Góry Skaliste biegną wzdłuż północnej części stanu i są znane jako Góry Sangre de Cristo (w języku hiszpańskim „Krew Chrystusa”). Góry te biegną wzdłuż wschodniego brzegu rzeki Rio Grande i obejmują szczyt Wheeler Peak, wznoszący się na wysokość 4013 m n.p.m. Na zachód od Rio Grande znajdują się pasma górskie Sierra Nacimiento i Jemez. Na południowym wschodzie, pasmo górskie Guadalupe utworzyło wiele kanionów, w tym McKittrick Canyon, Dog Canyon, Valley Canyon i wiele innych. Znajduje się tutaj Park Narodowy Carlsbad Caverns, jedno z najbardziej znanych miejsc jaskiniowych na świecie.