山西省地处华北西部的黄土高原东翼。地理坐标为北纬34°34'～40°43'、东经110°14'～114°33'。东西宽约290公里，南北长约550公里，全省总面积15.63万平方公里，约占全国总面积的1.6%。山西地形较为复杂，境内有山地、丘陵、高原、盆地、台地等多种地貌类型。山区、丘陵占总面积的三分之二以上，大部分在海拔1000米至2000米之间。最高点为五台山的北台叶斗峰，海拔3058米，最低点在垣曲县境内西阳河入黄河处，海拔仅180米。境界轮廓略呈东北斜向西南的平行四边形。东有巍巍太行山作天然屏障，与河北省为邻；西、南以滔滔黄河为堑，与陕西省、河南省相望；北依绵绵内长城，与内蒙古自治区毗连。山西是一个夹峙在黄河中游峡谷和太行山之间的高原地带。山区面积占全省总面积的70% 以上。以山西平面地图看，是一个斜长方形，由东北斜向西南，东西宽约290公里，南北长约550公里。从地形看，是一个由许多复杂山脉构成的高台地。
　　山西，山脉很多。山脉延绵起伏，丘陵起伏，沟壑纵横，雄险巍峨。大部分为山区和丘陵。东界太行山，西有吕梁山，北亘北岳恒山、五台山，南耸中条山，中立太岳山。五台山主峰叶斗峰海拔3058米，为华北最高峰。中部由北而南分布有大同、忻州、太原、临汾、长治和运城等盆地。山西境内河流很多，境内有大小河流1000多条，其中流域面积大于100平方公里、河长在150公里以上的有240条，大于4000平方公里、河长在150公里以上的有汾河、沁河、涑水河、三川河、昕水河、桑干河、滹沱河、漳河等。汾河最长，全长659公里。注入黄河的河流有沁河、涑水河、汾河。汾河纵贯全省．是省内的主要河流，它发源于宁武县，全长761公里．是仅次于渭河的黄河第二大支流。桑干河、滹沱河、漳河也发源于山西，汇入海河水系。母亲河黄河，北自偏关县老牛湾入境，飞流直下，一泻千里，抵芮城县风陵渡而东折，南至垣曲县碾盘沟出境，途经19县560个村庄，流程965公里。黄河流经晋陕峡谷，在吉县壶口一带河床突然下跌15至20米，流水直泻，形成壮观的壶口瀑布。
　　山西境内有六大盆地．即大同、忻州、太侯、临汾、运城、长治盆地此外，东部还散布着阳泉、寿阳、襄垣、黎城、晋城等小盆地．
　　山西位于大陆东岸的内陆。外缘有山脉环绕。因而难于受海风的影响，形成了比较强烈的大陆性气候。同时，又由于受内蒙古冬季冷气团的袭击，北部比较寒冷，由此形成了山西的气候特征；冬季长而寒冷干燥；夏季短而炎热多雨；春季日温差大，风沙多；秋季短暂，气候温和。山西省，属于中温带和暖温带季风气侯区，即温带大陆性气候。平均降水量为400到650毫米。 山西地形复杂，地处中纬度地区，属暖温带、温带大陆性气候，冬寒夏暖，四季分明，南北差异和垂直差异较大。山西地形多样，高差悬殊，因而既有纬度地带性气候，又有明显的垂直变化。山西地处中纬度，距海不远，但因山脉阻隔，夏季风影响不大，属温带大陆性季风气候。年平均气温3～14℃，昼夜温差大，南北温差也大。西部黄河谷地、太原盆地和晋东南的大部分地区，平均温度在8～10℃之间。临汾、运城盆地年均温度达12～14℃。冬季气温全省均在0℃以下，夏季全省普遍高温，7月份气温介于21～26℃之间。山西无霜期南长北短，平川长山地短。大同盆地为110～140天，五台山仅85天，忻州盆地以北和东部山区135～155天，临汾、运城盆地则长达200～220天。全省年降水量在400～650毫米，但季节分布不均匀，夏季6月～8月降水高度集中且多暴雨，降水量约占全年的60%以上。全省降水受地形影响很大，山区较多，盆地较少。山西有三个多雨区，一是晋东南太行山区和中条山区，二是五台山区，三是吕梁山区。