中国地方を構成する県（中国五県）の一つで、県土の大半は山陽地方に含まれ、北部の萩市・長門市が山陰地方の西端に当たるとされる。県庁所在地は県央部の山口市であるが、下関市・宇部市・周南市など経済規模で山口市をしのぐ都市が点在する（詳細は後述）。下関市など県西部を中心に経済面などで福岡県北九州地区とのつながりも深い。岩国市などの県東部は広島県地域とのつながりが密接である。

令制国の長門国と周防国に相当するので、防長（ぼうちょう）という別名を持つ。周防国と長門国は後に毛利氏によって統治され、江戸時代にはあわせて長州藩と称していたことから、長州（ちょうしゅう）と呼ばれることもある。

県魚に指定されている下関市のフグは日本一の市場取扱量を占める。地元や周辺地域では、主に取扱業者やマスコミなどが縁起を担いでフグとは呼ばず「フク」と呼ぶ（フグが「不遇」につながり、フクが「福」につながる為とされている）が、日常会話で「フク」ということは少ない。

山口県では日常的に山口方言が使用されている。