Geografia Pensylwanii jest zróżnicowana, obejmująca kilka odrębnych regionów przyrodniczych. Choć często opisuje się je w kategoriach biomów, lepiej rozumieć je jako ecoregiony i prowincje fizjograficzne, każda ze swoją charakterystyczną rzeźbą terenu, roślinnością i użytkowaniem ziemi.
Las liściastej strefy umiarkowanej (Temperate Deciduous Forest)
Większość stanu pokrywa las liściasty strefy umiarkowanej, zdominowany przez twarde drzewa liściaste: dęby, klony, kiki i wiśnie. Podkorze wsparcie bogate różnorodności krzewów, kwiatów dzickich i paproci.
Płaskowyż Apalaczy (Appalachian Plateau)
Położony w północno-centralnej Pensylwanii, ten region cechuje się pagórkowatym terenem, głębokimi dolinami i mozaiką lasów, łąk i ziemi rolniczej.
Góry Allegheny (Allegheny Mountains)
Przecinające środek stanu, Góry Allegheny wyróżniają się stromymi stokami, gęstymi lasami i malowniczymi punktami widokowymi.
Grzędy i Doliny (Ridge and Valley)
W południowo-centralnej Pensylwanii region Grzęd i Dolin składa się z długich, wąskich dolin oddzielonych stromymi grzędami. Doliny często rolnicze, grzędy zalesione.
Płaskowyż Poconos (Pocono Plateau)
Północno-wschodni Płaskowyż Poconos łączy lasy, jeziora i torfowiska w krajobrazie popularnym dla rekreacji i ochrony przyrody.
Nizinę Nadatlantycką (Atlantic Coastal Plain)
Wąski pas wzdłuż południowo-wschodniej krawędzi, Nizinę Nadatlantycką charakteryzuje nizinny teren, gleby piaskowe i odrębna rośliność i fauna.