Ο Έβρος είναι ένας από τους μεγαλύτερους νομούς της Ελλάδας. Αποτελεί μέρος της γεωγραφικής περιφέρειας της Θράκης (Δυτική Θράκη) και περιλαμβάνει το νησί της Σαμοθράκης στο βόρειο Αιγαίο Πέλαγος. Ο νομός έχει μήκος περίπου 150 χιλιόμετρα (93 μίλια) από βορρά προς νότο (εκτός της Σαμοθράκης). Το πλάτος του ποικίλλει από 70 έως 100 χιλιόμετρα (43 έως 62 μίλια) από ανατολικά προς δυτικά. Τα σημαντικότερα ποτάμια του είναι ο Έβρος και ο παραπόταμός του, ο Άρδας.

Τα βουνά της Ροδόπης καταλαμβάνουν τα δυτικά και βορειοδυτικά του νομού. Το νότιο μέρος του νομού περιβάλλεται από το Αιγαίο Πέλαγος. Η κοιλάδα του Έβρου είναι επίπεδη, ενώ το νησί της Σαμοθράκης είναι ορεινό.

Οι παράκτιες περιοχές του νομού έχουν κυρίως μεσογειακό κλίμα, ενώ τα βόρεια τμήματα και οι ορεινές περιοχές έχουν ψυχρότερο ηπειρωτικό κλίμα. Ο Έβρος φιλοξενεί την πεδιάδα του Έβρου, τη μεγαλύτερη στην Ελλάδα.

Ο Έβρος είναι μια πεδινή περιοχή, το 10,3% της οποίας είναι ορεινό. Ωστόσο, το 62,4% των απέραντων πεδιάδων αποτελεί μεγάλο μέρος καλλιεργήσιμης γης. Ο ποταμός Έβρος, οι παραπόταμοί του και τα πολυάριθμα αρδευτικά κανάλια συμβάλλουν στη δημιουργία καλλιεργήσιμης γης.

Ως μέρος του Νομού Θράκης, η περιοχή της Νομαρχιακής Αυτοδιοίκησης Έβρου ακολουθεί την τύχη ολόκληρης της Θράκης. Το 1821, οι περιοχές του Έβρου, όπως η Λαύρα και η Σαμοθράκη, επαναστάτησαν. Ωστόσο, η ενσωμάτωση στην Ελλάδα δεν έγινε μέχρι το 1920, όταν η Βουλγαρία αναγκάστηκε να παραχωρήσει τη Θράκη στην Ελλάδα βάσει της Συνθήκης του Νεϊγύ. Αρχικά ήταν μέρος του Νομού Θράκης, αλλά ο νομός διαιρέθηκε το 1930 στους Νομούς Ξάνθης, Ροδόπης και Έβρου. Κατά τη διάρκεια του Ελληνοτουρκικού Πολέμου του 1919-1922, πολλοί πρόσφυγες έφτασαν στον Έβρο και χτίστηκαν νέες πόλεις όπως η Ορεστιάδα. Η κοιλάδα του ποταμού Έβρου έχει πλημμυρίσει αρκετές φορές, με τις πιο πρόσφατες πλημμύρες να σημειώνονται το 2005, το 2006, το 2014 και το 2021, όταν σημειώθηκαν πολλαπλές και μεγαλύτερες πλημμύρες των τελευταίων δεκαετιών.