陜西省南北長約870公裏，東西寬200至500公裏，國土面積20.58萬平方公裏，占全國國土面積的2.1%。北山和秦嶺將陜西分為三個自然區域:北部的陜北高原，南部的秦巴山區和中部的關中平原。陜西的主要河流有黃河、渭河、漢江和嘉陵江。秦嶺是陜西最大的山脈，縱貫全省。境內最高峰為秦嶺主峰太白山，秦嶺的華山、鐘南山、驪山、五臺山(南五臺)、翠華山都久負盛名。境內最大的淡水湖是陜北榆林的紅堿淖。
陜西交通發達，擁有中國第四大機場，航班通達國內外60多個大中城市。“亞歐大陸橋”隴海鐵路貫穿Xi安，西延鐵路從古城Xi安到革命聖地延安，西康鐵路直通秦嶺。Xi也是僅次於北京的中國第二大公路交通樞紐。有9條國道輻射全國各地，交通十分便利。住宿選擇也很多，從小家庭旅館到全國連鎖店，從普通星級酒店到五星級豪華酒店。
陜西橫跨三個氣候帶，南北氣候差異較大。陜南屬北亞熱帶氣候，關中及陜北大部分地區屬暖溫帶氣候，長城沿線以北屬溫帶氣候。
陜西自然資源豐富，礦產豐富，儲量大。全國前十的已探明礦產有50多種，已探明礦產儲量潛在價值42.61萬億元。
陜西是中國農業的發源地之壹。半坡遺址發現的小米和油菜籽殼證明，當時半坡人已經從事農業生產和種植蔬菜。