杭锦后旗地处内蒙古河套平原西北角，巴彦淖尔市西部。东与临河区接壤，西傍乌兰布和沙漠与磴口县毗邻，南临黄河与鄂尔多斯市杭锦旗相望，北靠阴山与乌拉特后旗交界。地理坐标为北纬40°26′～41°13′，东经106°34′～107°34′，南北长约87公里，东西宽约52公里，总面积1751.53平方公里。

杭锦后旗地貌主要由冲积平原、洪积平原和河漫滩三种地形构成，地势西南高，东北低，海拔1032米～1050米。属温带大陆性气候，气候干燥、日照时间长、昼夜温差大，历年年平均气温7.9℃，年均降雨量136.6毫升，无霜期152天左右。