La fisiografía de Letonia y sus áreas vecinas se formó, en gran medida, durante el período Cuaternario y la edad de hielo del Pleistoceno, cuando el suelo y los escombros fueron empujados por los glaciares hacia montículos y colinas. Las llanuras onduladas cubren el 75% del territorio de Letonia y proporcionan las principales áreas para la agricultura; el 25% del territorio se encuentra en tierras altas de colinas de tamaño moderado. Alrededor del 27% del territorio total es cultivable, siendo la llanura central de Zemgale al sur de Riga la más fértil y rentable. Las tres principales zonas de montaña, en las provincias de Kurzeme (Letonia occidental), Vidzeme (Letonia central, Vidzeme y Aluksne) y Latgale (Letonia oriental), proporcionan un patrón pintoresco de campos intercalados con bosques y numerosos lagos y ríos. En esta área, las extensas morrenas glaciares, eskers y drumlins han limitado la rentabilidad de la agricultura al fragmentar los campos y presentar graves problemas de erosión.
Aproximadamente el 10% del territorio letón está formado por turberas, pantanos y marismas, algunos de los cuales están cubiertos por un crecimiento forestal atrofiado. Los bosques son la característica sobresaliente de Letonia, ocupando el 52% del territorio. En los últimos 100 años, la cantidad de territorios forestales en Letonia se ha duplicado, y el proceso sigue en curso. Los territorios forestales se están expandiendo de forma natural, así como debido a la forestación intencional de tierras estériles y tierras que no pueden utilizarse con fines agrícolas. Más de la mitad de los bosques consisten en pino silvestre o abeto noruego.
Casi todos los bosques de Letonia son de acceso público, por lo que, de hecho, uno de los pasatiempos más extendidos de la población es recoger arándanos, arándanos, setas y otros abundantes entornos naturales que se asemejan a áreas silvestres.
La legislación de Letonia en materia forestal es una de las más estrictas de Europa que regula firmemente la tala de madera. Cada año, los bosques producen 25 millones de metros cúbicos de madera, mientras que solo se talan entre 12 y 13 millones de metros cúbicos, por lo que la cantidad de bosques maduros y viejos continúa aumentando.
Gracias a la importante cantidad de recursos forestales, Letonia tiene una industria de procesamiento de madera bien desarrollada, por lo que la madera y los productos de madera se encuentran entre las exportaciones más importantes del país. Las empresas letonas de transformación de la madera son actores importantes en muchos mercados europeos.
El enfoque tradicional letón de la silvicultura, con su pequeño sistema de zonas despejadas combinado con la red de territorios forestales que han tenido poca influencia humana, así como el flujo de personas de las zonas rurales a las urbanas, han facilitado la aparición de una diversidad biológica única en los bosques que alberga especies de animales y aves, que se han extinguido o son muy raras en otras partes de Europa.
Según un estudio del Fondo Mundial para la Naturaleza en 1992, Letonia tiene poblaciones considerables de cigüeña negra, águila pomerana, nutria euroasiática, castor europeo, lince euroasiático y lobo gris. También hay un gran número de ciervos y corzos (en total 86.000), jabalíes (32.000), alces (25.000) y zorros rojos (13.000).
La fisiografía variegada y rápidamente cambiante de morrenas glaciares y tierras bajas también ha permitido que la flora templada, como los robles, crezca a unos pocos cientos de metros de la flora del norte, como el algodón pantanoso y las moras de los pantanos. Esta variedad y el rápido cambio en los ecosistemas naturales son algunas de las características únicas de la república.
El sistema soviético dejó otra ganancia inesperada para los naturalistas. La costa occidental de Letonia era una región fronteriza cuidadosamente vigilada. Casi todas las casas cerca del mar fueron arrasadas o evacuadas. Como resultado, unos 300 kilómetros de costa sin desarrollar están adornados solo por bosques de pinos y abetos y dunas de arena ecológicamente únicas. La tentación de obtener ganancias rápidas, sin embargo, puede fomentar la violación de las leyes que prohíben claramente cualquier construcción dentro de un kilómetro del mar. Esto podría llevar a que una de las últimas costas salvajes que quedan en Europa se vuelva inexistente.
La orilla del mar contigua a los centros de población alrededor de Riga fue un foco importante del turismo durante la era soviética. Jūrmala, con sus numerosos balnearios y alojamientos turísticos, sus altos pinos, sus playas de arena y su arquitectura antigua, sigue siendo un destino atractivo para los turistas occidentales y orientales.
Letonia tiene una abundante red de ríos, lo que contribuye a la belleza visual y a la economía del país. El río más grande es el Daugava, que ha sido una ruta importante durante varios miles de años. Ha sido utilizado por tribus locales, así como por vikingos, rusos y otros europeos para el comercio, la guerra y la conquista. Con una longitud total de 1.020 kilómetros, el Daugava (o Zapadnaya Dvina en su tramo superior) se origina en las colinas Valday en el Óblast de Tver’ de Rusia, serpentea a través del norte de Bielorrusia y luego serpentea a través de Letonia durante 352 km (219 millas) antes de desembocar en el Golfo de Riga. Tiene unos 200 metros de ancho cuando entra en Letonia, aumentando a entre 650 y 750 metros en Riga y a 1.5 kilómetros en su desembocadura.
El río lleva un flujo anual promedio de 21 kilómetros cúbicos. Su descenso total dentro de Letonia de noventa y ocho metros la ha convertido en una fuente atractiva de producción de energía hidroeléctrica. La primera central hidroeléctrica, la Central Hidroeléctrica de Ervegums, se construyó durante el período de independencia de Letonia. La segunda presa, la Central Hidroeléctrica de Pļaviņas, despertó una ola inusual de protestas en 1958. La mayoría de los letones se opusieron a la inundación de sitios históricos y un desfiladero particularmente pintoresco con plantas raras y características naturales, como el Staburags, un acantilado comparable en importancia cultural al Lorelei en Alemania. La construcción de la presa fue aprobada en 1959, sin embargo, después de la purga de líderes relativamente liberales y de orientación nacional bajo Eduards Berklavs y su reemplazo por cuadros ideológicamente conservadores de orientación moscovita dirigidos por Arvīds Pelše. La tercera presa, la Central Hidroeléctrica de Riga, justo por encima de Riga, no provocó mucha protesta debido a la aparente desesperanza de la causa. La cuarta presa propuesta, en la ciudad de Daugavpils en el río Daugava, se convirtió en el punto de reunión para la protesta en 1986-87 por cientos de miles de letones. Esta presa no se construyó, a pesar de los enormes gastos ya invertidos en el proyecto.
Los ríos más pequeños incluyen el Lielupe, en el centro de Letonia, con un flujo anual promedio de 3,6 kilómetros cúbicos; el Venta, en el oeste, con 2,9 kilómetros cúbicos; el Gauja, en el noreste, con 2,5 kilómetros cúbicos; y el Aiviekste, en el este, con 2,1 kilómetros cúbicos. Sus aguas generan muy poca energía hidroeléctrica, aunque los planificadores ahora están pensando en reactivar algunas de las presas y turbinas más antiguas abandonadas. El Gauja es uno de los ríos más atractivos y relativamente limpios de Letonia y tiene un gran Parque Nacional adyacente a lo largo de ambas orillas como una de sus características notables. Sus frías aguas atraen truchas y salmones, y su entorno de acantilados de arenisca y bosque son cada vez más un imán para los turistas interesados en el medio ambiente.
Más del 60% del volumen anual de agua de los seis ríos más grandes de Letonia proviene de países vecinos, principalmente de Bielorrusia y Lituania. Estos recursos colindantes crean necesidades obvias de cooperación, especialmente en el control de la contaminación. Los peligros de la falta de cooperación se pusieron de manifiesto a los letones en noviembre de 1990, cuando un complejo de polímeros de Navapolatsk (Belarús) derramó accidentalmente 128 toneladas de derivados de cianuro en el río Daugava sin avisar a los usuarios de Letonia aguas abajo. Solo la presencia de numerosos peces muertos alertó a los habitantes letones del peligro.