El municipio posee una extensión superficial de 7.589 km² y está situado a una altitud promedio de 200 metros sobre el nivel del mar.
Cuenta con un clima tropical húmedo y cálido con una temperatura media anual de 25.5 °C.
Sus principales ríos son el Madre de Dios, Manurimi, Manupare y Sena.
Sena se encuentra a 250 kilómetros por carretera al sureste de Cobija, la capital departamental, en un importante cruce de ríos.
En Sena, se cruza en ferry el río Madre de Dios, y en Peña Amarilla se cruza por el río Beni.