Sjeverna Rajna-Vestfalija (njemački: Nordrhein-Westfalen, često skraćeno samo: NRW) je pokrajina u zapadnom dijelu Njemačke.
Po broju stanovnika i ekonomskoj snazi je najveća pokrajina Njemačke: ima oko 18 milijuna stanovnika, i daje otprilike 22 % njemačkog bruto-društvenog proizvoda te se prostire na površini od 34 080 km². Nalazi se u zapadnom dijelu Njemačke i graniči s Belgijom i Nizozemskom.
Sjeverna Rajna-Vestfalija smještena je na zapadu Njemačke i nalazi se na dodiru Njemačko-poljske nizine i Njemačkog sredogorja. Stoga je njezin sjeverniji dio nizak, ravan i pogodan za poljoprivredu, dok je južni dio viši planinski prostor. Stoga je sjeverni dio, gdje prevladavaju nizine, slabo pošumljen, jer se taj prostor intenzivno koristi za poljoprivredu i mnogo je gušće naseljen od južnoga dijela pokrajine. Planinski jug je šumovit, a zemlja je siromašnija humusom, pa nema mnogo mogućnosti za poljoprivredu. Osim toga, klima je u nizinama mnogo blaža i suša nego u planinskom dijelu zemlje. Od juga prema sjeveru teku rijeke Weser i Rajna, koja prolazi kroz konurbaciju Ruhr. Na samom sjeveru pokrajine rijeka Ems jača i na samom sjeveru Njemačke se ulijeva u Sjeverno more. Prosječna širina pokrajine (istok-zapad) iznosi 235 km, dok je prosječna dužina (sjever-jug) 190 km. Sjeverna Rajna-Vestfalija se u smjeru sjeverozapad-jugoistok pruža oko 260 km.[4] Ukupna površina Sjeverne Rajne-Vestfalije iznosi 34 098 km², što je čini četvrtom najvećom saveznom pokrajinom u Njemačkoj.[4] Većina Sjeverne Rajne-Vestfalije nalazi se između Rajne na zapadu i Weser na istoku, a obje su i najveće rijeke u Sjevernoj Rajni-Vestfaliji. Rajna teče u smjeru jug-sjever u dužini 226 km cijelom pokrajinom dijeleći ju Gornju Rajnu, Donju Rajnu i Porajnje. Rajna teče i kroz tri najveća grada Sjeverne Rajne-Vestfalije Köln, Düsseldorf i Duisburg. Poznata je i kao žila kucavica ovoga područja, te je svojim tokom stvorila i najveću konurbaciju u Njemačkoj pod imenom Ruhr. Weser teče kroz zemlju 116 km, čineći granicu dugu 41 km s Donjom Saskom. U planinskim predjelima na jugu Sjeverne Rajne-Vestfalije smjestilo se 70 brana, koje proizvode više od 80 % potrebne energije za opskrbu električnom energijom. Sjeverna Rajna-Vestfalija prva je od njemačkih pokrajina po broju brana i proizvodnji energije iz hidroelektrana.