Naturräumlich wird die Algarve von Nord nach Süd in drei Bereiche unterteilt: Serra, Barrocal und Litoral. Die Serra ist ein aus Sandstein und Tonschiefer bestehendes und sich auf einer Höhe von ca. 300-500 m hinziehendes Hügelland. Im Nordwesten ragt die Serra de Monchique empor mit dem höchsten Punkt Pico da Foia (902 m). Obwohl die Serra etwa die Hälfte des Gebietes der Algarve ausmacht, ist sie nur dünn besiedelt und mit Ausnahme von Monchique und Umgebung von Touristen kaum besucht. Die Vorgebirgslandschaft des Barrocal schließt sich nach Süden hin an und umfasst etwa ein Viertel der Region. Auf dem bis zu 400 m hohen aus Kalksandstein bestehenden Hügelland wird hauptsächlich Landwirtschaft betrieben. Der dicht besiedelte Küstenstreifen Litoral bildet das touristische Zentrum der Algarve. Dieser lässt sich wiederum in den Sotavento (wörtl. „Lee, windabgewandt“) im östlichen Teil zwischen spanischer Grenze und Faro, den Barlavento („Luv, dem Wind zugewandt“) zwischen Faro und dem Cabo de São Vicente und die Costa Vicentina an der Westküste der Algarve und darüber hinaus des Alentejo gliedern. Der Sotavento wird auch als „Sandalgarve“ bezeichnet, denn das Gebiet ist von langen Sandstränden und Lagunenlandschaften geprägt. Dagegen nennt man den Barlavento „Felsalgarve“, handelt es sich doch um eine zerfurchte 20–50 m hohe Steilküste mit malerischen Formationen aus gelben und rötlich braunen Kalk- und Sandsteinfelsen und kleinen Buchten.