Cres je poslije otoka Hvara najdulji i uz susjedni otok Krk najveći (405,78 km2) hrvatski otok, dug je 66 km, a u najširem dijelu širok 12 km. Otok se pruža u pravcu sjever-jug.
Svojim sjevernim krajem zatvara Kvarnerski zaljev. Zapadno i sjeverozapadno od njega se nalazi poluotok Istra, a na istoku i sjeveroistoku otok Krk. Cres je nekad u povijesti bio povezan s otokom Lošinjem tankom prevlakom, a kasnije je prokopan kanal kojim su otoci odvojeni.
Najviši vrh na otoku su Gorice, visoke 648 m.
Na otoku se nalazi slatkovodno Vransko jezero (kriptodepresija) koje je glavni izvor pitke vode za cijeli arhipelag.
Na sjevernom dijelu otoka Cresa prevladava submediteranska klima, a u središnjem i južnom dijelu zastupljenija je mediteranska klima. To je klima umjereno toplog kišnog tipa s toplim i suhim ljetima i kišovitim jesenima. Zbog velikog toplinskog kapaciteta more utječe na klimu tako što ublažuje temperaturne razlike - snizuje najviše i povisuje najniže. Ljeti more hladi, a zimi grije kopno
Na otoku se nalaze naselja (od sjevera prema jugu): Porozina, Filozići, Dragozetići, Beli, Sveti Petar, Predošćica, Vodice, Merag, Cres, Loznati, Valun, Mali Podol, Pernat, Zbičina, Lubenice, Orlec, Vrana (kraj koje je Vransko jezero), Hrasta, Stivan, Miholašćica, Martinšćica, Vidovići, Belej, Ustrine, Osor (most prema Lošinju) i Punta Križa.
Prema teoriji meksikanskog znanstvenika Julia Salinasa Pricea, na ovom otoku se nalazila čarobnica Kirka, koja je začarala i opčinila Odiseja i argonaute.