西藏自治區位于中國西南邊疆，青藏高原的西南部，面積為122萬平方公里。它北寫新疆和青海省毗鄰，東連四川省，東南與云南省相接，南面與印度、尼泊爾、緬甸、不丹等國家接壤，西南毗鄰于克什米爾地區。國境線長4000公里。西藏自治區下轄山南、林芝、阿里、日喀則、那曲、昌都6個地區，拉薩、日喀則2個市和73個縣。拉薩市是西藏自治區的首府，也是西藏第一大城市，第二大城市為日喀則。

青藏高原是世界上最高的高原，也是面積最大的高原，西藏高原是青藏高原的主體，平均海拔4000米以上，世界上海拔8000米以上的山峰共14座，其中10座就集中在青藏高原，因此這里被稱為“世界屋脊”或“第三極”。在億萬年前，這里是一片古海，地質學家稱之為特提斯古海。特提期古海的地貌和遺跡至今在西藏還有大量遺存，西藏高原成為滄海變桑田的歷史見證。

西藏地形復雜，大體可分為三個不同的自然區，西部是藏北高原，位于昆侖山、唐古拉山和岡底斯山、念青唐古拉山之間，占西藏自治區總面積的三分之二；南部是藏南谷地，位于岡底斯山和喜馬拉雅山之間；藏東為高山峽谷區，分布著一系列由東向西走漸轉為南北走向的高山峽谷，系著名的橫斷山脈的一部分。地貌基本上可分為極高山、高山、中山、低山、丘陵和平原等六種類型，還有冰緣地、巖溶地、風沙地、火山地等。

西藏高原南側的喜馬拉雅山是地球上最年輕最高大的山脈，由一系列東西向的平行山脈組成，其主要部分在中國與印度、尼泊爾的交界線上，全長2400公里，寬約200－300公里，平均海拔在6000米以上。海拔8844.43米的世界第一高峰珠穆朗瑪峰，就聳立在喜馬拉雅山中段。其周圍5000多平方公里的區域內，8000米以上的山峰有4座，7000米以上山峰有38座。在西藏自治區境內，流域面積大于1萬平方公里的河流有20多條，流域面積大于2000平方公里的河流有100條以上。著名的河流有金沙江、怒江、瀾滄江和雅魯藏布江。西藏還是國際河流分布最多的中國省區，亞洲著名的恒河、印度河、布拉馬普特拉河、湄公河、薩爾溫江、伊洛瓦底江等河流的上源都在這里。西藏河流的水源主要由雨水、冰雪融水和地下水組成。

西藏高原共有大小湖泊1500多個，其中面積超過1000平方公里的有納木錯、色林錯和扎西南木錯；面積超過100平方公里的湖泊有47個。湖泊總面積為24000平方公里左右，約占中國湖泊總面積的三分之一。西藏高原不僅是中國最大的湖泊密集區，也是世界上湖面最高、范圍最大、數量最多的高原湖區，這里的湖泊咸水湖多，淡水湖少，湖面海拔超過5000米的有17個。