Patagonia on Etelä-Amerikan mantereen eteläkärki, josta osa kuuluu Chileen ja osa Argentiinaan. Sen halkaisevat Andit, joiden molemmin puolin on Patagonialle tyypillistä soran peittämää arotasankoa, joka kohoaa portaittain noin sadan metrin askelina. Patagoniaksi lasketaan usein vain Andien itäpuolinen tasanko. Toisaalta myöskään sen pohjoisrajaa, jonka takana alkaa pampa, ei ole selkeästi määritelty. Eräs käytetty rajaviiva on Rio Colorado.

Andien juurella on suuria järviä ja vuorilta lähtee itään jokia, Coloradon lisäksi Rio Negro, Chubut, Deseado, Chico ja Coig. Osa joista ja puroista päättyy laskujoettomiin suolajärviin.

Patagonian kylmin osa on sen eteläkärki. Kesällä lämpötilat vaihtelevat yleensä pohjoisreunan 22 °C ja eteläkärjen 9 °C välillä, syksyisin ja keväisin 15 °C ja 5 °C välillä ja talvella 9 °C ja nollan välillä. Sademäärä jää vuodessa noin 400 millimetriin, rannikolla sataa hiukan enemmän. Lumisateet ovat harvinaisia rannikolla, mutta Andien juurella tavallisia.

Patagonian uhanalaisiin eläimiin kuuluvat nandu ja guanako.

Patagonia sai nimensä löytöretkeilijä Fernão de Magalhãesilta. Hän väitti kohdanneensa vuonna 1520 alueella jättiläisiä, joita hän alkoi kutsua patagonialaisiksi. Nimen alkuperästä ei ole varmuutta. Mahdollisesti Magalhães otti nimen aikanaan tunnetusta romaanista Primaleon, jossa esiintyi villien kansa nimeltä patagonialaiset. On myös esitetty, että nimi tarkoittaisi "isojalkaisten maa", sillä pata on espanjaksi 'jalka'.