锡林郭勒盟是一个以高平原为主体，兼有多种地貌的地区，地势南高北低，东、南部多低山丘陵，盆地错落其间，为大兴安岭向西和阴山山脉向东延伸的余脉。西、北部地形平坦，零星分布一些低山丘陵和熔岩台地，为高原草场。海拔在800—1 　800米　之间。最高山峰为古如格苏乌拉山峰，海拔1 　957米　。浑善达克沙地又称小腾格里沙地，由西北向东南横贯中部，东西长约　280公里　，南北宽约40～　100公里　。属半固定沙地。　　

乌拉盖盆地又称索林淖尔盆地，位于东乌珠穆沁旗中南部和西乌珠穆沁旗中北部。乌珠穆沁波状高平原主要分布于东乌旗与西乌旗北部、锡林浩特市中北部和阿巴嘎旗东部。阿巴嘎旗火山熔岩台地，南抵浑善达克沙地北缘，东以锡林河为界，西至阿巴嘎旗查干淖尔，北至巴龙马格隆丘陵地。苏尼特层状高平原，在地貌上隶属于乌兰察布高原。包括苏尼特左旗大部和苏尼特右旗朱日河以北的大部地区。　　

察哈尔低山丘陵地区，包括太仆寺旗全部、多伦县大部、正镶白旗、苏尼特右旗、镶黄旗、正兰旗南部地区。　　

其主要气候特点是风大、干旱、寒冷。年平均气温0～3℃，结冰期长达5个月，寒冷期长达7个月，1月气温最低，平均-20℃，为华北最冷的地区之一。7月气温最高，平均　21℃　。年较差为35～42℃，极端最高气温　39.9℃　，极端最低气温—　42.4℃　，日较差平均为12～16℃。平均降雨量　295mm　，由东南向西北递减。最大降水量　628毫米　（太仆寺旗，1959年），最小降水量　83毫米　（二连浩特市，1966年），降雨多集中在7、8、9三个月内。每年11～3月平均降雪总量8～15毫米，1977年10月26日～29日降雪总量达36～48毫米，降雪中心达　58毫米　。年平均相对湿度在60%以下，蒸发量在1500～2700毫米之间，由东向西递增。二连市最大蒸发量达到　3150毫米　（1963年）。蒸发量最大值出现在5～6月份。年日照时数为2 800～3 200小时，日照率64%～73%，无霜期110～130天。