La plaine s’étend des montagnes des Pyrénées et de la côte française du golfe de Gascogne à l’ouest jusqu’aux montagnes russes de l’Oural à l’est. Ses rivages sont baignés à l’ouest et au nord-ouest par les eaux du bassin atlantique, au nord-est – le bassin arctique, et au sud-est – le bassin méditerranéen, y compris la mer Noire. Au sud de la plaine d’Europe centrale s’étendent les hautes terres et les plateaux d’Europe centrale, qui s’élèvent jusqu’aux sommets des Alpes, des Carpates et des Balkans. Au nord-ouest, de l’autre côté de la Manche, se trouvent les îles britanniques et leurs plaines, tandis qu’à travers plusieurs détroits au nord de la péninsule du Jutland se trouve la plaine de la Suède centrale dans la péninsule scandinave, qui fait partie de l’écorégion Fennoscandia.
La majeure partie de la plaine se trouve dans le biome tempéré des forêts de feuillus et mixtes, tandis que sa partie extrême orientale s’étend dans la steppe de l’écorégion Steppe eurasienne.
À côté de la grande plaine européenne, il existe d’autres plaines européennes plus petites, comme le bassin pannonien ou la plaine du Danube moyen, qui se trouve en Europe centrale, la plaine de Padana qui est située dans la vallée du Pô, la plaine thrace avec la rivière Maritsa, et les basses terres des îles britanniques.
La grande plaine européenne est divisée en plaine nord-européenne (plaine centrale/moyenne européenne) et en plaine est-européenne. La subdivision est historique, plutôt que géomorphologique : la partie russe de la plaine est-européenne est également connue sous le nom de plaine russe qui couvre presque toute la (Russie européenne).
En Europe occidentale, la plaine est relativement étroite (le plus souvent dans les 200 miles ou 320 kilomètres de largeur) dans la partie nord de l’Europe, mais elle s’élargit considérablement vers sa partie orientale en Russie occidentale.