ลักษณะภูมิประเทศ เป็นที่ราบสูง มีทิวเขาเป็นขอบอยู่ทางด้านตะวันตกและด้านใต้ ทำให้ทางตะวันตกเป็นที่ราบสูงชันและลาดเยื้องมาทางตะวันออก มีพรมแดนติดต่อกับประเทศลาวและกัมพูชา ทิวเขาที่สำคัญ คือ ทิวเขาเพชรบูรณ์และทิวเขาดงพญาเย็น ซึ่งกั้นระหว่างภาคกลางกับภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ทิวเขาสันกำแพงและทิวเขาพนมดงรัก กั้นอาณาเขตระหว่างไทยกับกัมพูชาและลาว พื้นดินส่วนใหญ่เป็นดินปนทราย ไม่อุ้มน้ำ จึงทำให้ภาคนี้แห้งแล้ง ไม่เหมาะกับการเพาะปลูก แม่น้ำในภาคนี้ส่วนใหญ่ไหลลงสู่แม่น้ำโขง เช่น แม่น้ำชี แม่น้ำมูล เป็นต้น บริเวณที่ราบลุ่มแม่น้ำจึงทำให้เกษตรกรรมได้เป็นบริเวณกว้าง
ลักษณะภูมิอากาศ ฤดูหนาวอากาศหนาวจัด ฤดูร้อนจะร้อนจัดและแห้งแล้ง ฤดูฝนมักจะพบปัญหาฝนทิ้งช่วงอยู่เสมอ บางพื้นที่มีภูเขากั้นฝนไว้จึงทำให้ฝนตกน้อย