รัฐสมาชิกของสหภาพยุโรปครอบคลุมพื้นที่ 4,423,147 ตารางกิโลเมตร ยอดเขาสูงสุดในสหภาพยุโรป คือ ยอดเขามงบล็องในเทือกเขาเกรเอียนแอลป์ (Graian Alps) มีความสูง 4,810.45 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล จุดต่ำสุดในสหภาพยุโรปคือ แลมเมอฟยอร์เดน (Lammefjorden) ประเทศเดนมาร์ก และซาวด์เพลสปอลเดอร์ (Zuidplaspolder) ประเทศเนเธอร์แลนด์ ที่ความสูง 7 เมตรต่ำกว่าระดับน้ำทะเล ภูมิภาพ ภูมิอากาศและเศรษฐกิจของสหภาพยุโรปได้รับอิทธิพลจากแนวชายฝั่ง ซึ่งมีความยาว 65,993 กิโลเมตร

เมื่อรวมดินแดนโพ้นทะเลของฝรั่งเศสซึ่งตั้งอยู่นอกทวีปยุโรปแต่ยังเป็นสมาชิกของสหภาพยุโรปแล้ว สหภาพยุโรปจะมีภูมิอากาศเกือบทุกชนิดตั้งแต่อาร์กติก (ยุโรปเหนือ-ตะวันออก) ถึงเขตร้อน (เฟรนช์เกียนา) ทำให้ค่าเฉลี่ยทางอุตุนิยมวิทยาของสหภาพยุโรปสิ้นความหมายโดยสิ้นเชิง ประชากรส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในภูมิอากาศแบบอบอุ่นชื้นภาคพื้นสมุทร (ยุโรปเหนือ-ตะวันตกและกลาง) ภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียน (ยุโรปใต้) หรือภูมิอากาศอบอุ่นฤดูร้อนภาคพื้นทวีปหรือกึ่งเขตหนาว (บอลข่านเหนือและยุโรปกลาง)

ประชากรของสหภาพยุโรปมีความเป็นเมืองสูง โดยผู้อยู่อาศัยประมาณ 75% อาศัยอยู่ในพื้นที่เมืองในปี 2549 นครส่วนใหญ่กระจายทั่วสหภาพยุโรป แม้มีจำนวนมากกระจุกอยู่ในและรอบ ๆ เบเนลักซ์

รัฐสมาชิก

สหภาพยุโรปเติบโตขึ้นจากรัฐผู้ก่อตั้งหกรัฐ ได้แก่ ประเทศเบลเยียม ฝรั่งเศส เยอรมนีตะวันตก อิตาลี ลักเซมเบิร์กและเนเธอร์แลนด์ ผ่านการขยายในเวลาต่อมาเป็น 28 ประเทศในปัจจุบัน ประเทศเข้าร่วมสหภาพโดยกลายเป็นภาคีของสนธิสัญญาก่อตั้ง ฉะนั้นจึงอยู่ภายใต้เอกสิทธิ์และพันธกรณีของสมาชิกสภาพสหภาพยุโรป ดังนี้เป็นการมอบอำนาจอธิปไตยบางส่วนแก่สถาบันโดยแลกเปลี่ยนกับการมีผู้แทนในสถาบันเหล่านั้น มักเรียกการปฏิบัติดังนี้ว่า "การรวมอำนาจอธิปไตย" (pooling of sovereignty)

ในการเข้าเป็นสมาชิก ประเทศนั้นต้องเข้าเกณฑ์โคเปนเฮเกนซึ่งนิยามไว้ ณ ที่ประชุมยุโรปในกรุงโคเปนเฮเกนเมื่อปี 2536 เกณฑ์ดังกล่าวกำหนดให้มีประชาธิปไตยเสถียรซึ่งเคารพสิทธิมนุษยชนและหลักนิติธรรม เศรษฐกิจแบบตลาดที่ทำหน้าที่ และการยอมรับพันธกรณีของสมาชิกภาพรวมทั้งกฎหมายสหภาพยุโรป การประเมินการบรรลุเกณฑ์ดังกล่าวของประเทศเป็นความรับผิดชอบของที่ประชุมยุโรป ยังไม่มีรัฐสมาชิกใดเคยออกจากสหภาพ แม้กรีนแลนด์ (จังหวัดปกครองตนเองของประเทศเดนมาร์ก) ถอนตัวในปี 2528 ปัจจุบันสนธิสัญญาลิสบอนมีวรรคในข้อที่ 50 กำหนดสำหรับสมาชิกในการออกจากสหภาพยุโรป

ปัจจุบันมีหกประเทศซึ่งได้รับการรับรองว่าเป็นผู้มีคุณสมบัติเป็นสมาชิก ได้แก่ ประเทศแอลเบเนีย ไอซ์แลนด์ มาซิโดเนีย มอนเตเนโกร เซอร์เบียและตุรกี แม้ไอซ์แลนด์ระงับการเจรจาไปในปี 2556 ประเทศบอสเนียและเฮอร์เซโกวีนาและคอซอวอได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการว่าเป็นผู้ที่อาจมีคุณสมบัติ โดยบอสเนียและเฮอร์เซโกวีนากำลังยื่นคำขอเป็นสมาชิก

สี่ประเทศผู้ก่อตั้งสมาคมการค้าเสรียุโรป (EFTA) มิใช่สมาชิกสหภาพยุโรป แต่ได้ผูกมัดบางส่วนต่อเศรษฐกิจและข้อบังคับของสหภาพยุโรป ได้แก่ ไอซ์แลนด์ ลิกเตนสไตน์และนอร์เวย์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตลาดเดี่ยวผ่านพื้นที่เศรษฐกิจยุโรป และสวิตเซอร์แลนด์ซึ่งมีความสัมพันธ์คล้ายกันผ่านสนธิสัญญาทวิภาคี ความสัมพันธ์ของจุลรัฐ อันดอร์รา โมนาโก ซานมารีโนและนครรัฐวาติกันมีการใช้เงินสกุลยูโรและขอบเขตความร่วมมืออื่น รัฐเอกราช 28 รัฐต่อไปนี้ประกอบเป็นสหภาพยุโรป คือ