扎赉特旗位于兴安盟东北边缘，大兴安岭东南山麓，嫩江右岸。东、南与黑龙江省龙江县、泰来县和吉林省镇来县交界，西、西南与内蒙古兴安盟阿尔山市、科尔沁右翼前旗相邻，北与呼伦贝尔市扎兰屯市毗连。旗境东西长约210公里，南北宽约143公里，面积11837平方公里。

扎赉特旗地属大兴安岭向松嫩平原过渡地带，多山地和丘陵，地势由西北向东南倾斜，地形依次为低山、丘陵和平原。境内190余座山峰，其中14座海拔1000米以上。属温带大陆性季风气候区。春季少雨，干燥多风；夏季短暂温热，降水集中；秋季降温快，日较差大；冬季漫长寒冷。四季温差悬殊，日照充足，年均气温3.6℃，年降水量491.8毫米，无霜期126天。

扎赉特旗境内河流均属松花江流域，嫩江水系。境内有大小河流74条，总长1209公里，流域面积21456平方公里。河流多为降水型河流，均受降水影响，年内径流变化悬殊。主要河流是绰尔河、二龙涛河、罕达罕河。旗内蕴藏着铁矿石、大理石、石灰石等经济价值较高的矿藏。

扎赉特旗野生植物资源丰富，有野生植物86科，315属，547种。主要可分为乡土树种、优良牧草、药用植物、可食植物、固沙植物等。野生动物繁多，国家一级保护动物有丹顶鹤、大鸨、白鹳、中华秋沙鸭、细嘴松鸡等，国家二级保护动物有马鹿、猞猁、水獭、白琵鹭、白鹮、灰鹳、白天鹅、赤颈鹤、鸳鸯、黑琴鸡、白枕鹤、蓑羽鹤等。