O territorio está conformado por catro provincias fisiográficas: a Serra Madre Occidental, as Serras e Vales Paralelos no centro, o deserto e a costa do golfo de California. Está composto principalmente por desertos semiáridos e pradeiras, onde só nas zonas máis altas se produce chuvia de abondo para manter outros tipos de vexetación.
É fogar de oito pobos indíxenas, entre eles os mayos, os yaquis e os seris. Foi economicamente importante pola agricultura, a gandería (en especial de vacún) e a minería dende o período colonial, e pola súa situación como estado fronteirizo dende a Intervención estadounidense en México. Despois da venda de La Mesilla, Sonora perdeu máis dun cuarto do seu territorio. Dende o século XX até o presente, a industria, o turismo e os agronegocios dominaron a economía, o cal atraeu migración doutras partes de México.
