Šan-tung hrál významnou roli v čínské historii od počátku čínské civilizace podél dolního toku Žluté řeky a sloužil jako stěžejní kulturní a náboženské místo pro taoismus, čínský buddhismus a konfucianismus. Šan-tungská hora Tai je nejuctívanější horou taoismu a jedním z míst na světě s nejdelší historií nepřetržitého náboženského uctívání. Buddhistické chrámy v horách na jih od provinčního hlavního města Ťin-anu kdysi patřily k nejpřednějším buddhistickým místům v Číně. Město Ku-fu je rodištěm Konfucia a později bylo ustanoveno jako centrum konfucianismu. Šan-tungská poloha na křižovatce starověkých i moderních obchodních cest sever-jih a východ-západ napomohla k tomu, aby se stalo hospodářským centrem. Po období politické nestability a hospodářských těžkostí, které začalo koncem 19. století, se Šan-tung vyvinul jako jedna z nejlidnatějších (95 793 065 obyvatel při sčítání lidu v roce 2010) a nejbohatších provincií Čínské lidové republiky (HDP 5,468 bilionu jenů v roce 2013).
Šan-tung je převážně rovinatý terén. Severozápadní, západní a jihozápadní část provincie jsou všechny součástí rozlehlé Severočínské nížiny. Střed provincie je hornatější, nejvýraznější je hora Tai. Východně od provincie se nachází kopcovitý poloostrov Šan-tung, který se rozprostírá do moře; na severozápadě odděluje Bohajské moře od Žlutého moře na východě a na jihu. Nejvyšší vrchol Šan-tungu je nejvyšším vrcholem v oblasti Tchaj-šan: Nefritový císařský štít (Jade Emperor Peak) s výškou 1 545 metrů (5 069 ft).
Žlutá řeka protéká západními oblastmi Šan-tungu a vstupuje do moře podél severního pobřeží Šan-tungu; při průjezdu Šan-tungem teče po hrázi, vyšší než okolní pevnina, a dělí západní Šan-tung na povodí Hai He na severu a Huai He na jihu. Velký kanál Číny vstupuje do Šan-tungu ze severozápadu a na jihozápadě ho opouští. Weishanské jezero je největší jezero provincie. Pobřeží Šan-tungu je dlouhé 3 000 kilometrů (1 900 mi). Poloostrov Šan-tung má skalnaté pobřeží s útesy, zátokami a ostrovy; na severu se nachází velký zátoka Laizhou, nejjižnější ze tří zátok Bohajského moře, mezi Dongyingem a Penglaiem; na jihu se nachází zátoka Ťiao-čou, která je mnohem menší, vedle Čching-taa. Ostrovy Miaodao se táhnou severně od severního pobřeží poloostrova.
Šan-tung má mírné podnebí, které leží v přechodu mezi vlhkými subtropickými (Cwa podle Köppenovy klasifikace podnebí) a vlhkými kontinentálními (Köppen Dwa) zónami se čtyřmi odlišnými ročními obdobími. Léta jsou horká a deštivá (s výjimkou několika pobřežních oblastí), zatímco zimy jsou studené a suché. Průměrné teploty jsou −5 až 1 °C (23 až 34 °F) v lednu a 24 až 28 °C (75 až 82 °F) v červenci. Roční srážky jsou 550 až 950 mm (22 až 37 palců), z nichž velká většina se vyskytuje v létě, kvůli monzunovým vlivům.
Vzhledem k tomu, že Ťin-nan slouží jako hospodářské a kulturní centrum provincie, vedla hospodářská zdatnost provincie k rozvoji moderních pobřežních měst nacházejících se v provinciích Čching-tao, Wej-chaj a Jen-tchaj. Kromě toho jsou Wej-fang a Zaozhuang také povýšenými městy.
Šan-tung je součástí východního bloku severočínského kráteru. Šan-tung, který začal v druhohorách, prošel prořídnutím kůry, které je pro kráton neobvyklé a které snížilo tloušťku kůry z 200 km (120 mi) na pouhých 80 km (50 mi). Šan-tung proto zažil rozsáhlý vulkanismus ve třetihorách.
Některé geologické útvary v Šan-tungu jsou bohaté na fosilie. Například Ču-čcheng, který se nachází v jihovýchodním Šan-tungu, byl místem mnoha objevů dinosauřích fosilií. Významný nález 7 600 dinosauřích kostí, které včetně pozůstatků tyranosaura a Ankylosaura byly oznámeny v roce 2008 a je považován za největší sbírku, která kdy byla nalezena.
Kuchyně Šan-tung (鲁菜) je jednou z osmi velkých tradic čínské kuchyně. Lze ji jemněji rozdělit do vnitrozemské kuchyně Šan-tung (např. kuchyně Ťin-an), kuchyně Ťiao-tung soustředěná na mořské plody na poloostrově a kuchyně Konfuciova sídla, propracovaná tradice původně určená pro císařské a jiné důležité hostiny.
Šan-tung Bangzi a Lüju jsou v Šan-tungu populární typy čínských oper; obě vznikly z jihozápadního Šan-tungu.