額濟納盆地南、西、北三面為低山環抱，東為巴丹吉林沙漠。盆地內地勢低平，海拔高度為900~1127m，最低點為盆地北部的西
居延海，最高點為南部的
狼心山。總體上自南向北、自東向西緩慢傾斜，地面坡降為1‰~1.5‰，盆地內第四紀地層發育較為齊全，組成盆地的主體地層，具有重要的水文地質意義。
盆地深居內陸腹地，降水稀少、蒸發強烈，多年平均降水量為37mm，多年平均蒸發量為3653mm，是典型的大陸性乾旱氣候區。綠洲面積3328km2，主要有胡、
沙棗、紅柳、梭梭等喬灌樹種和苦豆子、蘆葦、芨芨草等草類，現存胡楊、沙棗林52萬畝，紅柳林124萬畝，對綠洲的存在和畜牧業發展至關重要。
