内蒙古高原西端分布有巴丹吉林、腾格里、乌兰布和、库布其、毛乌素等沙漠，总面积15万平方千米。在大兴安岭的东麓、阴山脚下和黄河岸边，有嫩江西岸平原、西辽河平原、土默川平原、河套平原及黄河南岸平原。在山地向高平原、平原的交接地带，分布着黄土丘陵和石质丘陵，其间杂有低山、谷地和盆地分布。

内蒙古自治区地域广袤，以温带大陆性季风气候为主的复杂多样的气候，寒暑变化剧烈。大兴安岭北段地区属于寒温带大陆性季风气候，巴彦浩特--海勃湾--巴彦高勒以西地区属于温带大陆性气候。总的特点是春季气温骤升，多大风天气，夏季短促而炎热，降水集中，秋季气温剧降，霜冻往往早来，冬季漫长严寒，多寒潮天气。

内蒙古自治区境内共有大小河流千余条，中国的第二大河--黄河，由宁夏石咀山附近进入内蒙古，由南向北，围绕鄂尔多斯高原，形成一个马蹄形。其中流域面积在1000平方千米以上的河流有107条；流域面积大于300平方千米的有258条。有近千个大小湖泊，主要有呼伦湖、贝尔湖、达里诺尔湖、乌梁素海、岱海、居延海等。

内蒙古自治区按自然条件和水系的不同，分为：大兴安岭西麓黑龙江水系地区（克鲁伦河、额尔古纳河）；呼伦贝尔高平原内陆水系地区；大兴安岭东麓山地丘陵嫩江水系地区（罕诺河、那都里河、多布库尔河、甘河等）；西辽河平原辽河水系地区（老哈河和西拉木伦河）；阴山北麓内蒙古高平原内陆水系地区；阴山山地、海河、滦河水系地区；阴山南麓河套平原黄河水系地区（黄河、大黑河）；鄂尔多斯高平原水系地区；西部荒漠内陆水系地区。

内蒙古的草原一般分为三种地貌：典型草原、荒漠草原和杭盖草原。呼伦贝尔和锡林郭勒的大部分地区属于典型草原，也叫平草原；鄂尔多斯、阿拉善等内蒙古西部则属于荒漠草原，或叫戈壁草原；乌兰毛都则是典型的杭盖草原。杭盖为蒙古语，即山林中的草地、山地草原。

内蒙古自治区从东到西分布有大兴安岭原始林区和11片次生林区（大兴安岭南部山地、宝格达山、迪彦庙、罕山、克什克腾、茅荆坝、大青山、蛮汉山、乌拉山、贺兰山、额济纳次生林区），以及长期建设形成的人工林区。天然林主要分布在内蒙古大兴安岭原始林区和大兴安岭南部山地等11片次生林区，人工林遍布全区各地。森林面积3.73亿亩，居全国第一位，森林覆盖率21.03%。

内蒙古旅游资源主要由草原、古迹、沙漠、湖泊、森林、民俗“六大奇观”构成。森林景观主要分布在大兴安岭；民俗游览主要包括蒙古族歌舞，蒙古族“男儿三艺”--赛马、摔跤、射箭，那达慕等；名胜古迹包括呼和浩特市的五塔寺、大召、昭君墓、席力图召、乌素图召、白塔，包头市的五当召、美岱召，伊金霍洛旗的成吉思汗陵园，阿拉善左旗的延福寺，赤峰市的辽上京、辽中京、大明塔，鄂伦春自治旗的嘎仙洞等。

内蒙古旅游自然风光主要有呼伦贝尔大草原、响沙湾、道须沟、腾格里沙漠、海拉尔国家森林公园、哈素海、阿尔山、克什克腾、额济纳旗胡杨林自然保护区、乌兰布统草原、希拉穆仁草原、额尔古纳河湿地、莫尔道嘎国家森林公园、库布齐沙漠、巴丹吉林沙漠、怪树林、莫尔格勒河等。

内蒙古旅游人文景观主要有成吉思汗陵、昭君墓、阿尔寨石窟、黑山头古城、元上都城遗址、呼和浩特清真大寺、贝子庙、辽中京城遗址、大窑文化遗址、诺门罕战争遗址等。

目前，内蒙古正在利用独特的自然、文化旅游资源和车少、景多、空气好的特殊优势，重点打造一批全域旅游、四季皆游的特色旅游景区，打造富氧离子养生、温泉养生、沙漠探险、航天之旅等旅游产品。

至2018年内蒙古各级景区已达374家，其中5A级景区4家、4A级景区117家、3A级景区114家、2A级景区138家、A级景区1家。

内蒙古自治区成立之初，公路仅有近千千米的古老驿道供骆驼队、勒勒车跋涉。现在一个贯通东西南北、联通俄罗斯和蒙古国的公路网络初步形成。2015年，内蒙古公路总里程达到17万公里。主要高速公路有京新高速G7、京藏高速G6、大广高速G45、丹锡高速G16等。

内蒙古有呼和浩特白塔国际机场、包头二里半机场、乌海机场、鄂尔多斯伊金霍洛国际机场、乌兰浩特机场、赤峰玉龙机场、通辽机场、锡林浩特机场、呼伦贝尔东山国际机场、乌兰察布机场、巴彦淖尔天吉泰机场、满洲里西郊国际机场、二连浩特赛乌苏国际机场等几大机场，2016年内蒙古自治区实现了主要城市的机场全覆盖。