【地理位置】通辽市位于北纬42°15′—45°41′，东经119°15′—123°43′之间，地处内蒙古自治区东部、松辽平原西端、科尔沁草原腹地。东与吉林省接壤，南与辽宁省毗邻，西与赤峰市、锡林郭勒盟交界，北与兴安盟相连；南北长约418千米，东西宽约370千米，土地面积约6万平方千米。通辽市距首都北京640千米，距首府呼和浩特，920千米，距天津530千米，距沈阳225千米，距长春250千米，距大连530千米，距锦州港300千米，距营口港330千米。注：此距离数据均为航空直线距离。
【地形地貌】通辽市南、北部地势高，而中部地势低平，整体呈马鞍形。北部为大兴安岭南麓余脉的石质山地丘陵，海拔400米~1444米，约占全市总面积的23%；中部为西辽河流域沙质冲积平原，海拔120米~320米，约占全市总面积的70%；南部为辽西山地边缘的浅山、黄土丘陵区，海拔550米~730米，约占全市总面积的7%。在西辽河流域冲积平原与山地、丘陵之间的过渡地带分布有沙丘与沙地，海拔大多在200米~400米之间。罕山吞特尔峰为通辽市最高峰，海拔1444.2米。最低点在科尔沁左翼后旗境内，海拔不到100米。科尔沁沙地在通辽区域内的面积272.4万公顷，约占全市总面积的46%。
【区划设置】通辽市辖1个市辖区、1个县级市、1个县、5个旗、1个经济技术开发区，即科尔沁区、霍林郭勒市、开鲁县、科尔沁左翼中旗、科尔沁左翼后旗、奈曼旗、库伦旗、扎鲁特旗、通辽经济技术开发区。现有苏木乡镇街道110个（26个苏木、4个乡、61个镇、19个街道），3876个嘎查村社区（2098个嘎查、1576个村、202个城镇社区），281个国有农牧林场分场。
【气候】通辽市地处亚洲大陆的东部，属于干旱和半干旱地区，远离海洋，气候受海洋影响较小，而受西伯利亚和蒙古冷高压及东南季风影响较大，属于温带大陆季风气候类型， 春季干旱大风多，夏季炎热降雨集中，秋季凉爽短促，冬季漫长少雪寒冷。2017年全市平均气温为7.6℃，比常年高1.4℃，比上年高1.1℃，为1961年以来第1高位，同2004年、2007年并列，气候特点为雨热同期，有利于植物生长及物质转化和积累，干旱、洪涝和大风天气是影响农、牧、林生产的主要自然灾害。2017年，年日照时数2962.6小时，年平均年降水量369.7毫米，较历史同期平均值少5.7毫米，比上年同期少84.4毫米，是1961年以来的第28低位。年平均无霜期日数194天，年平均风速 2.6 米/秒，年8级以上大风日数9天。
【国家级荣誉称号】通辽市获得全国民族团结先进地区、全国社会治安综合治理优秀城市、全国双拥模范城市、中国蒙医药之都、中国草原肉牛之都、中国版画艺术之乡、中国民族曲艺之乡、中国蒙古族民歌之乡、中国乌力格尔之乡、中国马王之乡、中国安代艺术之乡、中国蒙餐之都、中国魅力中小城市、国家园林城市、宽带中国示范城市、中国优秀旅游城市、中国金融生态示范城市、全国基层蒙中医先进城市、全国流通领域现代物流示范城市，全国林业生态建设先进地区、全国平原绿化先进市、全国造林绿化模范城市、国家园林城市等称号。
2017年获得“国家卫生城市”和“全国文明城市”称号。
山脉水系
【大兴安岭余脉特金罕山】特金罕山位于扎鲁特旗境内，总面积91 333公顷，核心区面积为30 723公顷，占保护区总面积的33.6%；缓冲区面积为30 398公顷，占保护区总面积的33.3%；实验区面积为30 203公顷，占总面积的33.1%，被环保专家誉为内蒙古东部的天然生态屏障。特金罕山，罕山国家级自然保护区位于大兴安岭主脉南段、科尔沁沙地西北缘，平均海拔939米，高逾千米的山峰十余座，其中最高峰为吞特尔峰，海拔1444.2米，为通辽市第一高峰。大兴安岭山地褶皱向南延伸，山体高度逐渐下降，坡度逐渐变缓，由海拔1444.2米逐渐降到244.6米，由中山到低山，再到丘陵。该保护区是典型的山地向平原、森林向草原过渡地带。罕山自然保护区始建于1996年，是由罕山林场直接划为旗级自然保护区，2000年被批准为自治区级自然保护区，同年9月正式成立“罕山自然保护区管理局”。2013年12月，被列为国家级自然保护区。特金罕山是嫩江和西辽河水源涵养地。