西藏自治區位於青藏高原西南部,地處北緯26°50′至36°53′，東經78°25′至99°06′之間的廣大地區。北鄰新疆，東連四川，東北緊靠青海，東南連接雲南，南與緬甸、印度、不丹、錫金、尼泊爾等國毗鄰，西與克什米爾地區接壤，地勢由西北向東南傾斜，地形複雜多樣，陸地國界線4,000多公里，南北最寬900多公里，東西最長達2000多公里，是中國西南邊陲的重要門戶，無出海口。全區面積120.223萬平方公里，約佔全國總面積的1／8，在全國各省、市、自治區中僅次於新疆。
西藏平均海拔在4,000米以上，素有“世界屋脊”之稱。境內海拔在7,000米以上的高峰有50多座，其中8,000米以上的有11座，被稱為除南極、北極以外的“地球第三極”。全區為喜馬拉雅山脈、崑崙山脈和唐古拉山脈所環抱。地形地貌複雜多樣，可分為四個地帶：一是藏北高原，位於崑崙山脈、唐古拉山脈和岡底斯—念青唐古拉山脈之間，長約2,400公里，寬約700公里，佔自治區總面積的1／3，為一系列渾圓而平緩的山丘，其間夾著許多盆地，低處長年積水成湖，是西藏主要的牧業區。二是藏南谷地，海拔平均在3,500米左右，在雅魯藏布江及其支流流經的地方，有許多寬窄不一的河谷平地，谷寬一般7至8公里，長70至100公里，地形平坦，土質肥沃，是西藏主要的農業區。三是藏東高山峽谷，即藏東南橫斷山脈、三江流域地區，為一系列由東西走向逐漸轉為南北走向的高山深谷，北部海拔5,200米左右，山頂平緩，南部海拔4,000米左右，山勢較陡峻，山頂與谷底落差可達2,500米，山頂終年積雪，山腰森林茂密，山麓有四季常青的田園，景色奇特。四是喜馬拉雅山地，分佈在我國與印度、尼泊爾、不丹、錫金等國接壤的地區，由幾條大致東西走向的山脈構成，平均海拔6,000米左右，是世界上最高的山脈，山區內西部海拔較高，氣候乾燥寒冷，東部氣候溫和，雨量充沛，森林茂密。
西藏的氣候獨特而複雜多樣,總體上具有西北嚴寒、東南溫暖濕潤的特點,呈現出由東南向西北的帶狀分佈,即:熱帶—亞熱帶—溫帶—亞寒帶—寒帶;濕潤—半濕潤—半乾旱—乾旱。由於地形複雜,還有多種多樣的區域氣候及明顯的垂直氣候帶。西藏氣候總的特點是:日照時間長,輻射強烈;氣溫較低,溫差大;乾濕分明,多夜雨;冬春乾燥,多大風;氣壓低,氧氣含量少。
西藏由於海拔高,空氣稀薄,水汽、塵埃含量少,緯度又低,是我國太陽輻射總量最多的地區,日照時數也是全國的高值中心,並呈現出由藏東南向藏西北逐漸增多的特點。太陽輻射的年變程,以12月最小,5月或6月最大。全區年均日照時數達1,475.8至3,554.7小時之間,西部地區則多在3，000小時以上。西藏地區平均氣溫由東南向西北逐漸遞減,全區年均溫度在-2.8℃到11.9℃之間,溫差較大。最溫暖的東南地區年均溫度約10℃左右,雅魯藏布江河谷地帶年均溫度在5℃至9℃之間,東部橫斷山脈地帶,月均溫度在10℃以上的時間有4個月左右,藏北高原大部分地方年均溫度在0℃以下,喜馬拉雅山脈及其北麓山地年均溫度在3℃以下。
西藏年降水量在74.8至901.5毫米之間,地區分佈極為不均,由東南向西北遞減。總的分佈趨勢是東多西少,南多北少,迎風坡多於背風坡,東南濕潤,西北乾燥，雨季分明。雨量集中在6至9月,可佔全年降水量的80%至90%。以氣溫和降水為主要依據,西藏自治區可劃分為十一個不同的氣候區,即:山地熱帶季風濕潤氣候區、山地亞熱帶季風濕潤氣候區、高原溫帶濕潤氣候區、高原溫帶季風半濕潤氣候區、高原溫帶季風半乾旱氣候區、高原溫帶季風乾旱氣候區、高原亞寒帶季風濕潤氣候區、高原亞寒帶季風半濕潤氣候區、高原亞寒帶季風半乾旱氣候區、高原亞寒帶季風乾旱氣候區、高原寒帶季風乾旱氣候區。
