甘肃位于西北部，处于黄河上游，黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交汇之处。地势特点是西南高、东北低，主要由山地和高原构成，大部分地区的海拔都在1000米以上。该省地形复杂多样，可分为陇南山地、陇中黄土高原、甘南高原、祁连山地、河西走廊和北山山地等6大区域。其中，西南部海拔超过3000米，而东、北、西三面的海拔则相对较低。
该省的最高峰是阿尔金山，海拔高达5798米，而最低点则位于陇南白龙江中游的文县罐子沟，海拔仅有550米。全省的地势呈现出明显的阶梯状下降趋势，可以划分为三个明显级别的地势区域。其中，阿尔金山东部、祁连山大部分、甘南高原以及岷迭山原等区域，占全省面积的20.2%，海拔在3000米以上，有众多山峰海拔超过4500米，且多存在现代冰川。
甘肃的河流大多源于西南部，然后呈放射状向西北、东及东南分流。以冷龙岭和乌鞘岭为界，西北部属于内流区，而东南部则是区。内流区主要包括苏干湖、疏勒河、黑河和石羊河等四大水系；区则有黄河及其支流洮河、湟水、渭河、泾河等，还有长江支流西汉水、白龙江等。
甘肃的气候特点主要是干燥，性显著，日照充足，日温差大。由于地理位置的影响，水热条件从东南向西北逐渐递减。甘肃的气候地区差异很大，包括北带、暖温带、温带等多种气候类型。
