位于青海省西北部，青藏高原东北部，主要在海西蒙古族藏族自治州。
西北北抵阿尔金山脉；西南至昆仑山脉；东北有祁连山脉，面积约24万平方公里 。
内陆盛产铁矿、铜矿、锡矿、盐矿等多种矿物，故被称作“聚宝盆”。
腹地的柴达木沙漠在中国八大沙漠里居第五。
柴达木盆地是中国四大盆地之一，地势最高的盆地。柴达木不仅是盐的世界（东南部多盐湖沼泽） ，而且还有丰富的石油、煤，以及多种金属矿藏，如冷湖的石油、鱼卡的煤、锡铁山的铅锌矿等都很有名。
柴达木盆地属高原大陆性气候，以干旱为主要特点。年降水量自东南部的200毫米递减到西北部的15毫米，年均相对湿度为30-40%，最小可低于5%。
盆地年均温均在5℃以下，气温变化剧烈，绝对年温差可达60℃以上，日温差也常在30℃左右，夏季夜间可降至0℃以下。
柴达木盆地自然景观为干旱荒漠，主要土类为盐化荒漠土和石膏荒漠土。后者主要分布于盆地西部，草甸土、沼泽土一般均有盐渍化现象。植 被稀疏，种类单纯，总共不足200 种，以具有高度抗旱能力的灌木、半灌木 和草本为主，盐生植物较多。植被结构简单，约有6/10 的群丛系由一个或几个种组成。
在山麓洪积扇和冲积-洪积平原上以勃氏麻黄、梭梭和红砂灌木所组成的荒漠植被群落为主；在盐性沼泽及盐湖、河流沿岸，莎草科密生形成草丘，其中占优势的有深紫针蔺、丝藨草与黑苔草等盐生植被；盐湖与沼泽外围以芦苇与赖草为主 。
