L'extrémité sud-est du territoire faisait partie d'une quatrième province, le Bourbonnais et une partie de la région se situe dans la région naturelle du Val de Loire.
La région est composée de six départements, le Cher, l'Eure-et-Loir, l'Indre, l'Indre-et-Loire, le Loir-et-Cher et le Loiret. Elle ne compte que deux communes de plus de 100 000 habitants, Tours et la capitale régionale Orléans.
Elles sont suivies par les autres préfectures des départements, Bourges, Blois, Châteauroux et Chartres. La densité de population est plus forte sur l'axe ligérien où vivent la moitié des habitants.
Le territoire régional abrite trois parcs naturels régionaux, la Brenne, Loire-Anjou-Touraine et le Perche.
Au-delà des images de grandes étendues de blé, le Centre-Val de Loire dispose d’une grande diversité de paysages et de milieux naturels avec des forêts, des étangs, des pelouses calcaires sèches, landes, tourbières, et la Loire et ses bancs de sables et forêts alluviales.
Le Centre-Val de Loire est la première région céréalière en Europe et la sixième région industrielle française.