Die Insel liegt auf einer Höhe zwischen 395 (Seeniveau bei mittlerem Wasserstand) und 425 Meter über Normalnull. Der höchste Punkt ist laut amtlichen Karten bei der Großherzog-Friedrich-Terrasse (historisches Wasserreservoir). Ihre Nord-Süd-Ausdehnung beträgt 610 Meter, ihre größte Breite (West-Ost) ca. 1050 Meter. Der Inselumfang beträgt 3 Kilometer. Bedingt durch das günstige Bodenseeklima wachsen auf dem tropfenförmigen Eiland Palmen und andere mediterrane Pflanzen im Schlosspark. Wegen ihrer überaus reichen subtropischen,

teilweise auch tropischen Vegetation wird die Mainau auch als Blumeninsel im Bodensee bezeichnet