Der Mittelmeerraum ist eine interkontinentale Region, die das Mittelmeer mit den darin liegenden Inseln und die küstennahen Festlandregionen dreier Kontinente umfasst, die zu Südeuropa, Vorderasien und Nordafrika gerechnet werden. Der Begriff Mittelmeerraum lässt sich nach physisch-geographischen, politischen, klimatologischen, biogeographischen und kulturellen Gesichtspunkten genauer abgrenzen.
Insgesamt erstreckt sich dieses Gebiet über mehr als 1,3 Millionen km² Landmasse und 2,5 Millionen km², die das Mittelmeer bedeckt. Als nördlichster Punkt gilt der Alpenfuß in Venetien, der westlichste Punkt ist das Cabo da Roca bei Lissabon. Im Osten und Süden markieren die Übergänge zur Syrischen Wüste bzw. zur Sahara die Grenzen, wobei die Grenzziehung im Süden willkürlich ist, denn dort reicht das Wüstenklima (z. B. bei Port Said im Norden des Sinai) unmittelbar bis an die Küste heran.
Der Mittelmeerraum teilt sich über die drei Kontinente Europa, Afrika und Asien auf. In Europa erstreckt er sich ganz oder teilweise – von West nach Ost – über Portugal, Spanien, Andorra, Frankreich, Monaco, Italien, San Marino, Vatikanstadt, Malta, Slowenien, Kroatien, Bosnien-Herzegowina, Montenegro, Albanien, Griechenland und die europäische Türkei. Der asiatische Teil umfasst die kleinasiatische Türkei sowie Syrien, Libanon, Israel, die palästinensischen Autonomiegebiete und Jordanien sowie die Insel Zypern. In Afrika gehören – Ost nach West – die nördlichen Landesteile von Ägypten, Libyen, Tunesien, Algerien und Marokko zum Mittelmeerraum.
Gemeinhin wird der Mittelmeerraum durch die das Mittelmeer umgebenden Gebirgs- und Höhenzüge definiert: Pyrenäen, Alpen, Dinariden, Serbomazedonisches Massiv, Rhodopen, Taurus, Libanon, Westjordanisches Gebirge, Sinai, Libysche Wüstenplatte, Hammada al-Hamra (Tripolitanische Felswüste) und Atlas. Damit entspricht er weitgehend dem Einzugsbereich des Mittelmeeres (in den Unterläufen), vom Nilgebiet und einigen Flüssen wie der Rhone abgesehen.
Im engeren Sinne wird er durch das natürliche und potenzielle Verbreitungsgebiet des Olivenbaums eingegrenzt, man spricht daher auch von der Ölbaumgrenze. Diese Definition setzt den Mittelmeerraum mit der Verbreitung des Mittelmeerklimas im Bereich Europa, Vorderasien und dem nördlichen Afrika gleich. Einige Küstenregionen des Mittelmeeres liegen bereits in benachbarten biogeographischen Klimaregionen. Andererseits gehören einige Gegenden mit mediterranem Klima, die zu weit vom Mittelmeer entfernt liegen, nicht zu der Großregion (beispielsweise Gebiete um das Schwarze Meer und die Höhenlagen des Zagros-Gebirges im Iran).