Tỉnh Đắk Lắk nằm trên cao nguyên Đắk Lắk, một trong 3 cao nguyên lớn của Tây Nguyên, có độ cao trung bình 400 - 800m so với mặt nước biển, phía bắc và đông bắc giáp Gia Lai, phía nam giáp Lâm Đồng, phía tây giáp Căm-pu-chia và tỉnh Đắk Nông, phía đông giáp Phú Yên và Khánh Hòa.

Đắk Lắk là tỉnh có diện tích tự nhiên lớn trong cả nước. Vùng núi cao từ 1.000 – 1.200m chiếm 35% diện tích của tỉnh. Vùng cao nguyên Buôn Ma Thuột cao 450m, chiếm 53,5%, đất đỏ mầu mỡ, khá bằng phẳng thuận lợi cho phát triển cây công nghiệp dài ngày, chăn nuôi gia súc và trồng rừng. Đất trũng phù sa (12%) trồng lúa và đồng cỏ tự nhiên. Rừng Đắk Lắk có trữ lượng gỗ dồi dào và nhiều động vật quý hiếm như voi, hổ, báo, gấu, nai, heo rừng, bò rừng.

Đắk Lắk có các hệ thống sông chính: sông Ba, sông Sêrêpôk( các nhánh Krông Bông, Krông Pắk, Krông Ana, Krông Nô...) và một số nhánh sông nhỏ khác. Nhiều thác cao có nguồn thuỷ năng lớn, khai thác thủy điện như thác: Dray H'Linh, Buôn Kuốp. Nhiều hồ lớn như hồ Lắk, hồ Ea Kao, hồ Ea Súp, hồ Đakmin... cung cấp nước tưới và thuỷ sản nước ngọt cho toàn tỉnh.