Csengersima a 49-es számú főút mellett keletről elterülő község. Közúti és teherforgalmi határátkelőhely található külterületén. 1981-ben az 1970-es árvízben elpusztult Nagygéc községet a település közigazgatási területéhez csatolták. A település a Szatmári-sík kistáj területén található. Délkelet felől északnyugatnak lejtő síkság, melyet különböző mértékben feltöltött elhagyott folyómedrek sűrű hálózata borít. A talajtakaró teljes egészében öntésanyagokon kialakult, talajvízhatás alatt álló réti és lápi talajokból áll. Délen nyers öntéstalajok, északabbra mocsári erdőtalaj uralja a területeket.
A mérsékelten hűvös és mérsékelten meleg éghajlati övek határán fekszik a település. Az évi napsütéses órák összege 1970 óra, a csapadék évi 650–670 mm közötti.
A terület az észak-alföldi flórajárásba tartozik, jelentősebb potenciális erdőtársulásai a tölgy-kőris-szil ligeterdők, a füzesek, valamint a fűz-nyár- és elegyes-ligeterdők. Ezek közül idős tölgy, szil és kőris erdőrészek még fellelhetők a területen. Környezetében jelentősnek mondható több mint 150 hektáros erdőgazdálkodás alatt álló erdőterület található külterületén. Az erdőterületek közül a Bűr-erdő és Géci-sűrű állományai megyei védelem alatt állnak. A védelem több mint 120 hektárnyi területre terjed ki az idős tölgy, kőris és szil állományok védelmében.
Csengersima külterületét élő vízfolyás nem érinti. A Holt-Szamos egyik ágából jóléti tavat alakítottak ki. Ezen kívül mesterséges víztározók és halastavak találhatóak a község környékén, melyek a Szamos-Túr-közi zárógát építése során földkitermelést követően lettek kialakítva, illetve a zárógát által lefolyástalanná tett vízfolyásokból alakult ki.