黄土高原属干旱大陆性季风气候区，大地构造单位主要包括陕北陇东地台、华力西褶皱带、太平洋式燕山褶皱带、陇西地块、中条山地块、吕梁山地块和汾渭下游沉带等，并以秦岭地轴和鄂尔多斯地台为南北二大界线。
广义上的黄土高原即黄土区，黄土面积63.5万平方千米，其中原生黄土38.1万平方千米，次生黄土25.4万平方千米，主要由山西高原、陕甘晋高原、陇中高原、鄂尔多斯高原和河套平原组成，狭义上的黄土高原大致北起长城，南至秦岭，西抵乌鞘岭，东到太行山，包括山西大部、陕西中北部、甘肃中东部、宁夏南部和青海东部，面积约30万平方千米，本词条依据广义定义对黄土高原进行介绍。