全体にほぼ高原の地形で、大部分の地域の海抜は1,000m以上である。蒙古高原に属し、東側は大興安嶺の山地と西遼河平原で、中央部には世界でも有数の大草原が広がる。南部の黄河の湾曲部は古来から肥沃な土地として知られる河套平原で、西部地区は砂漠となっている。
内蒙古高原は中国の四大高原の中で2番目に広い。