Het eiland heeft hoge bergen, zoals de Kerketefsberg in het westen, die met 1437 meter een van de hoogste bergen van de Egeïsche Zee is, en de Ampelosberg in het midden van het eiland, die 1150 meter hoog is. De plaats Pythagoreio heette tot 1955 Tigani en ligt aan de zuidoostkust, nabij het vliegveld van Samos. De plaatsen Vathy en Karlovasi liggen in het noorden van het eiland. Samos heeft een aantal mooie kloosters.