类乌齐县地理坐标东经95°48′19＂至96°51′48＂，北纬30°56′07＂至31°56′11″之间。地处青藏高原三江流域西南部、横断山脉上段的高山峡谷之间。地势西北高，东南低；整个地貌景观呈山原类型，分为高原山原面、高原山原宽谷和高原山原峡谷3部分。全县地貌分别受念青唐古拉山余脉伯舒拉岭和他念他翁山控制，随山脉走向决定河流的流向，造成山间河谷深切、沟壑纵横、峡谷众多、坡向分明的特点。桑多镇、类乌齐镇、岗色乡、伊日乡、卡玛多乡、长毛岭乡基本属于高原山原面，同时伴有高原山原宽谷；吉多乡、尚卡乡、宾达乡、甲桑卡乡基本属于高原山原峡谷，又间有高原山原宽谷。县内两条山脉构成诸峰重叠、山势陡峭的骨架。全县最高处为色吉神山雪峰，海拔约5790米；最低处为尚卡乡的达让村，海拔3439米。

域内属高原气候区，为内陆干燥气候类型。年平均气温为2.6℃（7月份平均气温为12.1℃，日平均气温在5℃以上的天数有120天，日平均气温在0℃以上的持续期为250天；昼夜温差大，温差在15℃），全年无霜期只有50天左右（平均日照时数为180.3小时/月），年降雨量在550－650毫米之内；年蒸发量1630毫升，年平均气温在2.6℃，无霜期30天，平均气压660毫帕。干旱、洪涝、泥石流、霜冻、大雪、冰雹等自然灾害严重。

县域属澜沧江水系，河流交织，水量充足。以紫曲、格曲、昂曲3大河流为主的大小河流总长800千米以上，水域面积692.5公顷，年平均径流量为22.33亿立方米，水能蕴藏量约160万千瓦，可开发量15.674万千瓦，占理论蕴藏量的9.8％。境内有大小高原湖泊近200个，各乡（镇）均有分布，水域面积达221.6万平方米，占全县水域面积的32％。境内温泉较多，伊日乡的伊日温泉最为有名。

2000年，全县耕地面积49500亩，约占全县总面积的0.55％，全属旱地。主产青稞、春麦、豌豆、元根、白菜、萝卜、土豆、菠菜、莴笋、大葱、红萝卜、大蒜、花菜、莲花白等。有草场面积50971427亩，占全县土地总面积的57.83％，多为春秋草场和夏季牧场。主要牲畜有牦牛、黄牛、犏牛、绵羊、山羊、马、骡、猪、鸡。森林面积101955公顷，占全县土地总面积的27.59％，木材蓄积量为870多万立方米，木材外销一度成为县财税收入的主要来源。野生树木有松树、柏树、桦树、野柏杨等乔木和杜鹃树、婆婆柳、柳等各种灌木类。野生动物有马鹿、獐子、石青羊、藏原羚、黧牛、塔尔羊、棕熊、豹子、豺、狼、猞猁、水獭、旱獭、狐狸、草狐、石貂、狸猫、草豹、猴子和秃鹫、胡兀鹫、雕鹰、鸢鹰、鹊鹞、雪鸡、松鸡、榛鸡、斑鸠、马鸡、杜鹃鸟、黄鸭、白鸭、黑颈鹤、鸽子、雪鸽、百灵鸟、鹌鹑、蛇等。鱼类有鳊鱼、花鱼、土鱼、草鱼、鲢鱼（俗称石爬子）等。对野生动物实施了有效保护。药材主要有虫草、贝母、知母，红景天、小丛红景天、西藏雪灵芝、秦艽、党参、一支蒿、颠茄、三颗针、鹿茸、麝香、熊胆等。矿产主要有煤、锡、铅锌、金、铜、铁、石榴石、水晶石、菱镁矿、大理石、云母、石膏、石灰石等。其中马查拉煤矿储量为170万吨，可开采量87.5万吨。

主要景区既有益吉神山、德青颇章神山、色吉雪山、唐代柏林、伊日温泉、崩勒溶洞、海市蜃楼湖和措嘎玛神湖等自然景观；又有享誉藏区的类乌齐寺（查杰玛寺）、确雅玛塔林、古墓葬、马鹿场等人文景观。