Sa côte Nord est baignée dans sa portion occidentale par l'océan Indien, et dans sa portion orientale par la mer de Florès (océan Pacifique); sa côte Sud est baignée par la mer de Timor (océan Indien). Des détroits la séparent des îles environnantes et portant les mêmes noms que celles-ci, Rotti et Samao (pointe Sud-Ouest), Allor ou Ombaï et Wetter (au Nord). Elle est à 430 km de l'Australie (île Melville), au Sud-Est.
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L'île de Timor vue depuis l'espace.

Possession de l'Indonésie dans sa partie occidentale, indépendante, constituant la république du Timor-Leste, dans sa partie orientale. Elle a 500 km de longueur sur 100 km dans sa plus grande largeur. Sa superficie, y compris la petite île côtière, au Nord, de Kambing, est de 30.295 km², dont 13.448 à la partie indonésienne, le reste à Timor Leste. La capitale de la partie indonésienne est Koupang; celle du Timor oriental, Dili (Déli ou Dielly).

Les côtes tournées au Sud sont plus régulières que celles qui regardent, au Nord, les détroits. Les premières sont battues par les vagues de l'océan Indien, c'est ce qu'on appelle ici la « mer virile », tandis qu'au Nord la mer est calme et « féminine ». Toutes ces côtes, d'ailleurs, sont inhospitalières, sauf quelques mouillages. Au Nord-Ouest, baie de Koupang, et Pakoula, fond de 11-55 m, avec trois îlots et l'ancien fort Concordia. Au Nord-Est, les baies de Barata et de Toulang Ikan, puis celle d'Atapoupou ; plus loin (partie orientale), baie de Dili, échancrée, avec l'ancien fort Rozario. C'est le meilleur havre. La côte Sud n'a que des criques peu importantes. Entre les caps Noïmina et Batou-Pouti, il est de riches bancs d'huîtres perlières.

L'intérieur est occupé par des chaînes de montagnes s'étendent parallèlement à la longueur de l'île, avec des vallées longitudinales étroites; leur axe est constitué par des roches anciennes, surtout carbonifères. Schistes argileux, grès, etc. Les couches argileuses sont fort épaisses. Des roches coralligènes, à l'extrémité Sud occidentale et sur la côte Nord-Est, ont été graduellement soulevées à plusieurs centaines de mètres. En certains endroits, les roches de la chaîne se redressent en obélisques et en citadelles.

Ces masses sont dites fatoe, « roches ». L'un de ces fatoe ou fatous, que l'on voit de Koupang, le Leeoe, s'élève à 1200 m. Les monts entourant cette baie ont environ 600 m; au delà s'élèvent des cimes plus hautes, mais moindres que 2000 m dans la partie occidentale. Dans l'autre partie, les altitudes sont plus grandes, on cite le Kabalaki, dépassant 3000 m; l'Alas, près de la frontière, de 3758 m. On a trouvé en petite quantité le cuivre et l'or et des minerais de fer. Des porphyres et des serpentines traversent les roches sédimentaires. Des sources chaudes sulfureuses, employées par les habitants dans leurs affections de la peau, jaillissent non loin de Dili. Les petites îles voisines, Samaoe et Landoe, montrent des volcans de boue. Les tremblements de terre à Timor se propagent selon l'axe. 

Le régime des eaux est dépendant des courants atmosphériques, apportant de la sécheresse au Sud, de l'humidité au Nord. Le versant septentrional de l'île, banda de dentro, « côté du dedans », est le mieux arrosé et possède les plus longues rivières, les plus vastes forêts et la plus dense population. Le versant méridional, banda de fora, « côté du dehors », est plus sec, moins fertile et n'a que des ruisseaux. Le Noï ou rivière Sutrana forme la frontière politique et débouche au Nord; le Noïmina descend par ses affluents du mont Kanaiki, à l'Est, et du fatou Leoe, à l'Ouest, et coule au Nord-Ouest; une autre rivière, du nom de Mina, arrose Koupang. 

Les saisons sont plus tranchées que dans les antres îles de la Sonde, plus occidentales, par suite de la proximité plus grande de l'Australie. Ce continent a desséché la mousson du Sud-Est qui passe sur Timor, de mai en octobre : la végétation se flétrit, les rivières tarissent, surtout dans la partie Sud. La mousson du Nord-Ouest, qui amène les pluies, est attendue, en novembre, et les premières ondées sont fêtées dans chaque village. La température est élevée. La moyenne de Koupang, dans la saison sèche, est 24°C le matin, 32°C à midi, et s'élève à 35°C. Dans la saison humide (janvier), 22°C le matin, 31°C à midi, puis descend à 27°C au coucher du soleil. Les nuits sont fraîches, avec 11°C de plus grand écart. Les écarts des températures moyennes des deux saisons ne sont que de 2°C.