รัฐปีนังมีพื้นที่บนดินทั้งหมดเพียง 1,048 ตารางกิโลเมตร เป็นรัฐที่มีพื้นที่บนดินเล็กที่สุดอันดับสองของประเทศมาเลเซีย รองจากรัฐปะลิส รัฐปีนังตั้งอยู่ทางชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของมาเลเซียตะวันตก ระหว่างละติจูด 5.59 ถึง 5.12 องศาเหนือ และลองจิจูด 100.17 ถึง 100.56 องศาตะวันออก รัฐปีนังประกอบด้วยพื้นที่ 2 ส่วน ได้แก่ เกาะปีนัง ซึ่งตั้งอยู่ห่างจากแผ่นดินใหญ่ และเป็นที่ตั้งของจอร์จทาวน์ซึ่งเป็นเมืองหลวงของรัฐ และอีกส่วนหนึ่งคือเซอเบอรังเปอไร (สมารังไพร) ซึ่งตั้งอยู่บนแผ่นดินใหญ่