Zajmujący powierzchnię 24 214 km kw. km, stan New Hampshire znajduje się w północno-wschodnim (Nowa Anglia) regionie Stanów Zjednoczonych.

Jak widać na mapie, stan jest zdominowany (z południa na północ) przez Góry Białe, północne pasmo Appalachów. Główne szczyty pasma Białych Gór, zawierające serię surowych gór i wąskich dolin, znajdują się w obrębie White Mountain National Forest. Znajdująca się w hrabstwie Coös, w Paśmie Prezydenckim Gór Białych, Góra Waszyngtona jest najwyższym punktem stanu, który wznosi się na wysokość 6.288,2 stóp (1.916,6 m). To właśnie na szczycie tej góry w 1934 roku odnotowano drugą najwyższą na świecie prędkość wiatru, wynoszącą niewiarygodne 231 mil na godzinę.

Najbardziej na północ wysunięte krańce New Hampshire – wzdłuż granicy z Kanadą – to pokryte drzewami zalesione tereny, będące domem dla przemysłu drzewnego i papierniczego. Na południowy wschód od Concord, Nizina Nadbrzeżna (Coastal Lowlands) przylega do 13-milowej linii brzegowej Oceanu Atlantyckiego.

Stan jest osuszany przez liczne rzeki. Do najważniejszych z nich należy rzeka Connecticut, płynąca wzdłuż całej zachodniej granicy stanu z Vermont, oraz rzeka Merrimack, która jest najdłuższą rzeką New Hampshire. Dopływy rzeki Merrimack to: rzeka Pemigewasset, rzeka Contoocook oraz rzeka Winnipesaukee. Jedyny port oceaniczny w stanie – Portsmouth jest utworzony przez rzekę Piscataqua i jej różne dopływy.

Wiele głębokich, ale małych, wyrzeźbionych przez lodowiec jezior znajduje się również na terenie stanu. We wschodnio-środkowej części stanu znajduje się jezioro Winnipesaukee – największe jezioro w New Hampshire. Inne duże jeziora to Lake Francis, Umbagog Lake i Squam Lake. Najniższy punkt stanu znajduje się na Oceanie Atlantyckim (0ft).