地形地貌
地质构造单元上属华北地台的鄂尔多斯台斜、陕北台凹的中北部。东北部靠近东胜台凸，是块古老的地台，未见岩浆岩生成和岩浆活动，地震极少。地势由西部向东倾斜，西南部平均海拔1600--1800米，其他各地平均海拔1000--1200米。最高点是定边南部的魏梁，海拔1907米，最低点是清涧无定河入黄河口，海拔560米。地貌分为风沙草滩区、黄土丘陵沟壑区、梁状低山丘陵区三大类。大体以长城为界，北部是毛乌素沙漠南缘风沙草滩区，面积约15813平方公里，占榆林市面积的36.7%。得到治理的沙滩地郁郁葱葱；海子（湖泊）星罗棋布。南部是黄土高原的腹地，沟壑纵横，丘陵峁梁交错，水土流失得到初步控制，生态环境有了较大改善。面积约22300平方公里，占榆林市面积的51.75%。梁状低山丘陵区主要分布在西南部白于山区一带无定河、大理河、延河、洛河的发源地。面积约5000平方公里， 占榆林市面积11.55%。地势高亢，梁塬宽广，梁涧交错、土层深厚，水土侵触逐步得到治理。

气候条件
榆林市是中国日照高值区之一，在陕西省，日照时间最长，年平均日照时数2593.5～2914.4小时，东北部最高2898.7～2914.2小时/年，西部次之2739.9～2803.0小时/年，东南部较低2710.3～2731.7小时/年，南部最低2593.5～2698.4小时/年。一年之中5～8月日照较多，12～翌年2月份较少。平均日照百分率59～66%，榆林市差异较小，一年中以降冬（12～翌年1月）最大，春夏逐月缓慢减少到夏末秋初（7～9月）最小，中秋到冬迅速增长。
气温四季明显，春温大于秋温，春季升温快而不稳定，秋季降温迅速，冬季受北方冷气团控制，气压高、天气晴朗，多高云，冬季平均气温-7.8～4.1℃，气温变化梯度大，梯度方向东南～西北。10月下旬至翌年4月上旬为大地封冻期，一般年份冻土深度1～1.2米，入春以后，气温明显回升，平均日增温0.2℃左右。但由于西伯利亚极地干冷气团仍不断南下侵袭，使得春季温度很不稳定，5月中旬局部亦可骤然降雪，到夏天受大陆气团和副热带高压西伸北抬的影响，气温高，天气炎热，各月平均气温在20℃以上，日最高气温≥30℃的日数，多年平均为22～68天。气温梯度小，梯度方向近东～西；秋季在极地气团的侵袭和稳定控制下，迅速降温，尤以10～11月最为剧烈，平均每天降温0.27℃。