L'Île-de-France est une région historique et administrative française. Il s'agit d'une région très fortement peuplée, qui représente à elle seule 18,8 % de la population de la France métropolitaine sur seulement 2,2 % de sa superficie, ce qui en fait la région la plus peuplée (12,46 millions d'habitants en 2023) et la plus densément peuplée (1 038 hab/km2) de France. Son chef-lieu est Paris, capitale de la France, et sa deuxième ville la plus importante par sa population est Saint-Denis.
Désignée dans le langage courant par son ancien nom de « région parisienne », elle est fortement centralisée sur l'agglomération parisienne, qui s'étend sur 23,5 % de la surface régionale, mais où habite 88,4 % de sa population. L'aire d'attraction de Paris recouvre, quant à elle, la totalité de la superficie francilienne et des portions de régions limitrophes.
Avec un produit intérieur brut (PIB) estimé à 764,8 milliards d'euros et un PIB par habitant de 62 105 € en 2021, c'est la région qui produit le plus de richesses en France. L'Île-de-France est également un pôle européen de premier ordre puisque c'est la deuxième région européenne pour le PIB comparé selon la méthode dite « à parité de pouvoir d'achat » (PPA), juste derrière la Rhénanie-du-Nord-Westphalie, et la sixième région d'Europe selon le PIB par habitant, derrière la région métropolitaine de Prague en Tchéquie, mais devant les Southern and Eastern (Dublin) en Irlande.
La région est limitrophe de cinq autres régions françaises : les Hauts-de-France, au nord, le Grand Est, à l'est, la Bourgogne-Franche-Comté, au sud-est, le Centre-Val de Loire, au sud-ouest, et la Normandie, à l'ouest.
La géographie de l'Île-de-France est marquée, sur le plan physique, par sa situation au centre d'un bassin sédimentaire, le Bassin parisien, au relief relativement plat, irrigué par un fleuve navigable, la Seine, dont les principaux affluents convergent précisément dans cette région ; par un climat tempéré et des sols agricoles très fertiles, et sur le plan économique, par la présence en son centre de Paris, capitale et principale agglomération urbaine de la France.
Avec une superficie de 12 012 km2, l'Île-de-France est l'une des plus petites régions françaises (la plus petite de la France métropolitaine après la Corse), mais de loin la plus importante par sa population (environ 12 millions d'habitants en 2015, soit un peu moins de 18 % de la population française (départements d'outre-mer inclus) et par son produit intérieur brut qui, en 2014, représentait 30,94 % du PIB de la France.
Concentrant les pouvoirs économiques, administratifs et politiques d'un pays très centralisé, elle est au centre d'un réseau de communication qui se ramifie en étoile autour de Paris.
Le territoire de la région est très urbanisé malgré la fragmentation éco-paysagère d'une grande partie du territoire (par les routes) et des grandes vallées de la Seine, de la Marne et de l'Oise (par l'urbanisation). Elle possède de grands massifs forestiers (285 000 ha dont 87 000 ha de forêt publique) et de nombreux grands parcs urbains qui ceinturent presque la région au sud et au nord (massif des trois forêts). Les trois quarts du territoire régional sont toujours recouverts de forêts ou de terres agricoles. La région a cependant moins perdu de biodiversité que certaines zones d'agriculture intensive de surface équivalente plus au nord. Cette ceinture forme un réservoir de biodiversité, principalement constitué du Vexin, des forêts de Rambouillet et des Yvelines, connectés par des vallées de l'Essonne et certaines boucles de la Seine, repérés comme éléments du réseau écologique national.
La renforcement des canicules depuis 2018 fait qu'à partir de 2023 la région devient à risque pour les feux de forêt : dix-huit communes (16 en Seine-et-Marne et 2 en Essonne) – sont classées en zone à risque par un arrêté interministériel d'avril 2026.
Selon son profil environnemental régional, l'Île-de-France est du point de vue de la biodiversité dans une situation moyenne à l'échelle du continent européen, plus riche que les régions du Nord, mais moins que celles du Sud. Un réseau relictuel et fragile, à conforter des corridors biologiques, a permis un minimum de dispersions animales et végétales entre les grands noyaux de nature (massifs forestiers, zones humides) par la Carte des corridors biologiques d'intérêt régional. La région est à 80 % constituée d'espaces naturels et ruraux, 20 % du territoire étant construit. On y trouve 228 espèces d'oiseaux sur les 375 observables en France, 18 000 espèces d'insectes sur 35 200 les plus facilement observables et 60 espèces de mammifères sur 121, ou encore 1 620 espèces et sous-espèces de plantes sur 6 000.
Les données communiquées par les autorités sur la qualité de l'air en région Île-de-France seraient délibérément faussées, les niveaux de pollution étant nettement plus élevés que les données officielles, selon une enquête du journal Le Parisien. Interrogé par le quotidien, le journaliste Jean-Christophe Brisard explique que ces données sont faussées « parce qu'au lieu d'avoir des pics de pollution quelques jours par an, on serait presque toujours en pic ».
La région parisienne est touchée par le problème des décharges sauvages. La très grande majorité de ces déchets provient d'artisans et d'entreprises du BTP.
Les études de l'Union internationale pour la conservation de la nature (IUCN) menées sur l'Île-de-France révèlent que 31 % des 1 600 espèces de fougères et de plantes à fleurs sont menacées de disparition, 27 % des papillons de jour, 30 % des chauves-souris, ou encore 39 % des oiseaux nicheurs. Sans être menacées de disparition, certaines populations « encore abondantes il y a peu » ont considérablement diminué, comme certaines espèces de chauves-souris (pipistrelles communes et noctules communes) ou d'oiseaux, dont les hirondelles et le moineau domestique, qui a perdu 73 % de ses effectifs parisiens entre 2004 et 2017. L'usage des pesticides, l'urbanisation et le réchauffement climatique semblent en être les principales causes. En 2019, selon la liste rouge régionale des oiseaux nicheurs, sur les 14 espèces de rapaces diurne d'Île-de-France, huit sont menacées d'extinction.
En dehors des zones construites le long des rivières, les carrières et zones rocheuses exploitables sont encore nombreuses dans la région. On trouve du gypse au nord (Cormeilles-en-Parisis, butte de Montmorency, monts de la Goële, etc.), beaucoup de sablons notamment dans le Gâtinais et les boucles de la Marne, de l'argile autour de la ville de Provins (Seine-et-Marne) et dans le Mantois ainsi que du calcaire aux limites champenoises et le long du Loing.
Le point culminant de la région d'Île-de-France, au sens administratif, est situé à Haravilliers (Val-d'Oise) sur les buttes de Rosne et culmine à 216 mètres. Le point le plus bas est à 10 mètres à Port-Villez (Yvelines). L'altitude moyenne est de 108 mètres.
Le point le plus haut de la région historique, qui comprend des terres hors de la région administrative actuelle (notamment les deux tiers sud et est de l'actuel département de l'Oise), est le signal de Courcelles, à 239 mètres, à Savignies à l'ouest de Beauvais.
La colline d'Élancourt (anciennement colline de la Revanche) est plus haute avec ses 231 mètres, mais il s'agit d'une colline en partie artificielle, élevée avec les remblais de construction de la ville nouvelle de Saint-Quentin-en-Yvelines : son sommet n'est pas d'origine naturelle.
À Paris, Montmartre et Belleville se disputent le point culminant de Paris. Quant à la proche banlieue (départements 75, 92, 93 et 94), il se trouve à 179 mètres dans les forêts de Meudon et de Fausses-Reposes. Aucune autre commune des Hauts-de-Seine ne semble atteindre cette altitude ; l'autre point localement culminant du département, vers 48° 49′ 21″ N, 2° 09′ 14″ E où l'on trouve une géodésique à 177,5 m, semble se situer à Marnes-la-Coquette et est signalé à 178 m. Les différences sont minimes et c'est plutôt l'ensemble du plateau s'étalant de Meudon à Vaucresson qui devrait être considéré (ce plateau montant d'ailleurs encore plus haut du côté des Yvelines).