黄土高原的范围在中国北方太行山以西，乌鞘岭以东，秦岭以北，长城以南，面积约有40万平方公里。其海拔在1000至2000米之间，高原包括陕西省、山西省、宁夏回族自治区、大部地区和甘肃省、内蒙古自治区部分地区，是中国水土流失最严重的地区。黄土高原广布黄土，厚达50至80米，陇东、陕北厚达150米，最厚的地方达200米。由于历代战乱、盲目开荒放牧及乱砍滥伐导致高原的植被遭到严重的破坏，加之黄土的土质疏松，水土流失极为严重，形成“千沟万壑”的黄土地貌。地质地貌高原由西北向东南倾斜，海拔多在1000～2000米。除许多石质山地外，大部分为厚层黄土覆盖。经流水长期强烈侵蚀，逐渐形成千沟万壑、地形支离破碎的特殊自然景观。

高原上主要山脉有太行山脉、吕梁山和六盘山等，这些高脉把黄土高原分成三部分：山西高原、陕甘黄土高原、陇西高原。气候和水文

黄土高原的地区属温带季风气候区的边缘，大陆性和季风不稳定性更加突出，全年总雨量少，65%的雨水集中在夏季，降水的强度大，往往一次暴雨量就占全年雨量的30%，甚至更多，是造成黄土高原水土流失的原因之一。高原日照充足，高原从西北向东南，年均温度在8至14℃，无霜期为120至200天，属暖温带。黄土高原的水系是以黄河为骨干，发源于黄土高原的河流约有200条（参看小流域），较大的河流有渭河、汾河、洮河、祖厉河、清水河

、北洛河、黄甫川、窟野河、无定河等，那里的河流水量不丰，年径流量只有185亿立方米（黄河干流除外），河流受汛期影响较严重，洪峰急涨急落，汛期水量占全年水量的7%以上，高原浅层地下水贫乏，大部分地区地下水的埋藏很深，多在50～60米以下。土壤和植被

黄土高原上的土层富含碳酸钙和磷、钾、硼、锰等元素，由于水土流失严重，熟化土壤不断流失，土壤偏碱性，腐殖质和氮素养分贫乏，土地贫脊，植物很难生长。加上长期战乱和滥砍滥伐以及土地不合理利用，高原上植被残留少，森林覆盖率仅5％，东南部的植被条件好一些，西北部多为干草原和荒漠草原。水土流失

黄土高原水土流失严重的面积约27万平方公里，有11万平方公里特严重面积。大部分地区的侵蚀模数在4000吨／平方公里，最严重的地区达3.57万吨／平方公里。水土流失使黄土高原丧失熟化土层，使当地土层的蓄水保墒能力降低，丧失耕种能力。水土流失还导致河道淤塞，水库淤积、渠道不畅等后果，治理困难。