內蒙古高原西端分佈有巴丹吉林、騰格裡、烏蘭佈和、庫佈其、毛烏素等沙漠，總面積15萬平方千米。在大興安嶺的東麓、陰山腳下和黃河岸邊，有嫩江西岸平原、西遼河平原、土默川平原、河套平原及黃河南岸平原。這裡地勢平坦、土質肥沃、光照充足、水源豐富，是內蒙古的糧食和經濟作物主要產區。在山地向高平原、平原的交接地帶，分佈著黃土丘陵和石質丘陵，其間雜有低山、谷地和盆地分佈，水土流失較嚴重。
內蒙古自治區氣候以溫帶大陸性季風氣候為主。有降水量少而不勻、風大、寒暑變化劇烈的特點。大興安嶺北段地區屬於寒溫帶大陸性季風氣候，巴彥浩特－海勃灣一巴彥高勒以西地區屬於溫帶大陸性氣候。總的特點是春季氣溫驟升，多大風天氣，夏季短促而炎熱，降水集中，秋季氣溫劇降，霜凍往往早來，冬季漫長嚴寒，多寒潮天氣。全年太陽輻射量從東北向西南遞增，降水量由東北向西南遞減。年平均氣溫為0℃~8℃,氣溫年差平均在34℃~36℃,日差平均為12℃~16℃.年總降水量50~450毫米，東北降水多，向西部遞減。