呼伦贝尔巴尔虎草原位于大兴安岭西侧，北部和东部以大兴安岭为界，南部和西部与蒙古国接壤，土地辽阔，总面积8.7万平方公里。

巴尔虎草原为山地和丘陵环抱，山体多由火成岩组成，山丘受干燥剥蚀作用显著，山峰岩石裸露，顶部浑圆，呈谷原状态。山间并有大小不等的洼地存在，谷地和洼地盐碱化较重。地面组成物质较粗，堆积物厚度较小。东与东南为中低丘陵地带，地势较高，多在海拔700～1000米以上。最高点在鄂温克族自治旗的蘑菇山，海拔1706米。绵延起伏的浑圆山体多由花岗岩、玄武岩、流纹岩等组成。北有海拔650～1000米的陈巴尔虎山地，顶部坦缓，谷地宽展。中部波状起伏的呼伦贝尔台地高平原，位于中低山丘陵地带的西南，一直延伸到呼伦湖东岸，是构成呼伦贝尔高平原的主体，也是蒙古高原的东北部边缘。地势东高西低，为波状起伏的草原，越向东越高，与大兴安岭山地连成一片。

呼伦湖和乌尔逊河流域是这里最低的地块，平均海拔为545米。由于受河流、风力侵蚀和堆积作用影响，形成一些带状分布的地貌类型。多数河流自东部与西部山地向党中央汇集，注入额尔古纳河。各河流冲开沙层的平面，形成冲积平原。河道多曲折，河漫滩发育，分布于河流两岸，地势低洼。每当河流水大，漫滩地便成汪洋一片，水退后形成漫滩地草场。