La Mongolia è un paese vastissimo (circa tre volte la Francia), senza sbocco marittimo, schiacciato tra Cina e Russia. Negli anni di massimo splendore, sotto Genghis Khan e Kublai Khan, il paese era incredibilmente più esteso. Fino ai primi anni del XX secolo, la superficie della Mongolia era il doppio di quella attuale: il paese comprendeva una parte consistente del territorio siberiano e della Mongolia Interna, attualmente sotto il controllo cinese.

La Mongolia è uno dei paesi più alti del mondo, con un'altitudine media di circa 1580 m. Nell'estremo ovest, s'innalzano le montagne più alte, gli Altai Nuur, coperti da nevi perenni. La vetta più alta, il Tavanbogd Uul (4374 m), ha un magnifico ghiacciaio. Tra le montagne si estendono deserti selvaggi ma splendidi, dove la pioggia non cade quasi mai. In Mongolia si trovano numerosi laghi sia di acqua dolce sia di acqua salata, il più grande dei quali è il Khövsgöl Nuur, che conserva il 2% delle riserve di acqua dolce mondiale.

A sud si estende il deserto del Gobi, che occupa un terzo del territorio nazionale. Nonostante il suo aspetto arido, il deserto è sufficientemente ricco di distese verdi da poter sostenere numerosi capi di pecore, capre e cammelli. Gran parte del resto della Mongolia è occupato da praterie, in cui vivono i pregiati cavalli takhi, utilizzati da Genghis Khan nelle sue guerre di conquista.

Benché goda di oltre 260 giorni di sole all'anno, tanto da meritarsi l'appellativo di "Terra dei cieli azzurri", la Mongolia presenta un clima piuttosto estremo. I lunghi inverni subartici caratterizzano la stagione fredda: la neve permane nel deserto del Gobi anche fino ad aprile, e alcuni laghi rimangono ghiacciati anche fino a giugno. La breve stagione umida va dalla metà di giugno a settembre, ma le precipitazioni sono in genere modeste e di breve durata. A causa dell'elevata altitudine, le serate sono fresche anche nei mesi estivi. A Ulaan Baatar l'inverno (da ottobre ad aprile) è lungo e freddo, e in gennaio e febbraio la colonnina di mercurio può scendere anche fino a -30°C. La breve primavera (da maggio a giugno) è caratterizzata da violente tempeste di sabbia.