格尔木市地处欧亚大陆中部，地貌复杂，地形南高北低，由西向东倾斜。昆仑山、唐古拉山横贯全境，山势高峻，气势磅礴。该市居世界屋脊，境内雪峰连绵，冰川广布，冰塔林立，河流纵横，湖泊星罗棋布，为世界之最唐古拉山主峰格拉丹东雪峰海拔6549米，高峻挺拔，雄伟壮丽，是长江和澜沧江的发源地。盆地地势平坦，沙丘起伏，绿洲陷显，盐湖、碱滩、沼泽众多，其中察尔汗盐湖是世界是最大的盐湖，号称“盐湖之王”。

格尔木市辖区属大陆高原气候，少雨、多风、干旱，冬季漫长寒冷，夏季凉爽短促，降雨量年平均仅41.5毫米，蒸发量却高达3000毫米以上。日照时间长，年平均高达3358小时，光热资源充足。唐古拉山镇辖区，属典型高山地貌，气候寒冷，仅有冬夏两季，年平均气温-4.2℃，极端高温35℃，极端低温-33.6℃。无绝对无霜期。年平均降水量284.4毫米，年蒸发量1667毫米。

格尔木市盆地辖区盐湖资源储量大。察尔汗盐湖、东西台吉乃尔矿区，其面积相当美国西尔斯盐湖的50倍，是中国最大的镁锂盐矿床。其中集约了600亿吨的氯化物为主的近代盐沉矿物质。钾、镁、锂、硼、溴、碘、铷等的储量和品位，均居全国之首。唐古拉山地区水晶、铅锌、煤等矿藏，储量丰富，有待开发。

唐古拉山地区是青海省野生动植物自然保护区。高原特有的野牦牛、白唇鹿、野驴、雪豹、雪鸡、黑颈鹤、雪莲等，是极为珍贵的稀有品种。

农牧业主产小麦、青稞、马铃薯、甜菜和绵羊。格尔木市的蒙古族以“那达慕”盛会是传统节日之一；传统习俗中，主要是人在一生中要过三大喜事，举行“婴儿洗礼”、“剪发礼”、“结婚仪礼”，还有祭火、祭天、祭山、祭敖包等一系列祭祀活动和习俗。藏族的文体习俗有赛马、赛牛、藏棋、对歌、拉伊、藏舞、藏戏、藏历等。藏族的传统节日主要有：掸尘、除夕、送年、中秋节等。市区居住的回族，每年举行开斋节、古尔邦节和圣纪三大节日。