翁牛特旗位于赤峰市中部，北纬42°26′～43°25′，东经117°49′～120°43′。全境地势自西向东缓慢倾斜，西部群山绵亘，沟壑纵横，熔岩台地开阔，海拔1000～2000米，中部多低山丘陵、河谷平原，东部地势低平，属科尔沁沙地西缘，坨甸、湖沼相间，海拔降到300～500米。境内大、小河流20余条，分属西拉木伦、老哈河两大水系，总流域面积6760平方公里，年均径流量2.08亿立方米。气候属温带大陆性季风气候，春季冷暖无常，空气干燥，大风频吹；夏季炎热天气短暂，降水集中；秋季天朗气清，寒潮骤发，雨量锐减；冬季漫长寒冷，多西北风。

翁牛特旗拥有较丰富的自然资源。阔野莽原，野生植物有475种，其中不乏名贵药材、优良牧草、固沙林木。地下有煤、铅、锌、铜、铁、金、银、锰、钨、萤石、石棉、沸石等矿产分布，可为地方工业直接提供原料。总面积达1042.5万亩的天然草场，是发展畜牧业的雄厚物质基础。170余万亩耕地，蕴含着可观的增产潜力。这里有独特的自然风光：大漠雄浑，草原辽阔，群山起伏，溪流清澈。响水瀑布悬流飞泻，涛声如雷，曾使清乾隆皇帝发出“绝胜银河落九天”的赞叹。其甘诺尔波光潋滟，锦鳞跃浪，堪称草海明珠。阿日善四面环沙，但碧水粼粼，清泉涌流，湖畔古柳成荫。灯笼河草原地处高寒漫甸，但鸥鹭翔集，白桦成林，野花如锦似霞。更有东额其响沙的奇特神秘，松树山群峰的峥嵘危绝，为旅游资源的开发展示了广阔前景。