陜西省地勢呈南北高、中間低，由高原、山地、平原和盆地等多種地貌構成，其中黃土高原占全省土地面積的40%，地跨黃河、長江兩大水系，橫跨三個氣候帶，陜北北部長城沿線屬中溫帶季風氣候，關中及陜北大部屬暖溫帶季風氣候，陜南屬北亞熱帶季風氣候。中國經緯度基準點大地原點和北京時間國家授時中心位于該省。
陜西地跨西北和西南，古為雍州、梁州之地（陜北、關中屬雍州、陜南為梁州），又稱為三秦大地，縱貫南北，連通東西，位于中國地理版圖的中心區，處于黃河中游和漢江中上游，歷史悠久，是中華民族的搖籃和中華文明的發祥地。有西周、秦、漢、唐等14個政權在陜西建都。