海西蒙古族藏族自治州位于东经90°6-99°42′、北纬35°1′-39°20′之间,因在青海湖以西故称“海西”。北邻甘肃省酒泉地区,西接新疆巴音郭勒蒙古族自治州,南与青海玉树、果洛藏族自治州相连,东与海北、海南藏族自治州毗邻。全州东西长837公里,南北宽486公里,总面积32.58万平方公里,占全省总面积的45.17%,州域主体为举世闻名的柴达木盆地,盆地面积25.66万平方公里,占全州总面积的78.76%。此外,位于西南部的唐古拉山地区属玉树州,现由格尔木市代管。州内地形从边缘至中心依次为山地、丘陵、戈壁、湖沼、平原五类。平均海拔2600-3200米,境内最高点为位于昆仑山的布喀达坂峰,海拔7720米。境内的主要山脉有昆仑山、阿尔金山、祁连山。