Казахстан расположен в Центральной Азии. Общая площадь страны - 2,72 миллиона кв. км. На севере и западе Казахстан граничит с Россией, на юго-востоке - с Китаем, на юге - с Киргизией, Узбекистаном и Туркменистаном. На юго-западе страна омывается водами Каспийского моря.
Большая часть территории Казахстана имеет равнинный рельеф. В центре государства простирается разрушенная горная система Казахского мелкосопочника. С востока и юга её окаймляют хребты Тянь-Шаня, Заилийского и Джунгарского Алатау и Алтая с высотами от 3000 до 7000 м. На границе Казахстана и Киргизии находится высочайшая точка страны и вторая по высоте вершина Тянь-Шаня - пик Хан-Тенгри (7010 м). Между горными хребтами востока и юго-востока расположены котловины, занятые озёрами Балхаш, Алаколь и Зайсан. Озеро Балхаш (площадь - 18,2 тысяч кв. км) - самое крупное из озёр, полностью расположенных на территории Казахстана, оно полупресноводное (в западной части находится пресная вода, в восточной - солёная).
Юго-западнее Казахского мелкосопочника простираются пустыни Бетпак-Дала (Голодная степь), Муюнкум и Кызылкум. С запада к Казахскому мелкосопочнику примыкают Туранская низменность и Тургайское плато, а с севера - южная часть Западно-Сибирской равнины и горы Кокшетау (Синегорье).
В северо-западную часть Казахстана заходят южные отроги Уральских гор - горы Мугоджары, южнее которых расположена северная часть Аральского моря-озера. До 1960 года оно являлось четвёртым по величине озером в мире, его площадь составляла около 68 тысяч кв. км. В последующие годы, в результате интенсивного использования вод впадающих в него рек для орошения, озеро стало мелеть. В наши дни озеро распалось на два водоёма: Малый и Большой Арал, общая площадь которых не превышает 20 тысяч кв. км. Процесс усыхания стал необратимым, однако учёные до сих пор пытаются решить эту проблему.
Западная часть Казахстана занята Прикаспийской низменностью, на юге которой расположено плато Устюрт. На полуострове Мангышлак, глубоко вдающемся в Каспийское море, находится впадина Карагие (132 м ниже уровня моря) - самая низкая точка государства.
Крупнейшими реками страны являются Урал и Эмба, впадающие в Каспийское море; Сырдарья, питающая Аральское море; Иртыш с притоками Тобол и Ишим, протекающая в северной и восточной частях Казахстана; и Или, впадающая в Балхаш.