磴口县位于盟境西南部，地处东经107o05′，北纬40o13′。南临黄河与鄂尔多斯市杭锦旗隔河相望，北靠阴山与乌拉特后旗相邻，东连河套平原与杭锦后旗接壤，西接乌兰布和沙漠。包兰铁路、包银公路通过境内，交通运输方便，是东西交通之孔道。县城距呼和浩特404公里，距宁夏回族自治区首府银川市240公里，在包头、乌海两个工业城市之间。
地形地貌
　　 磴口县境内地形地貌复杂，西北部有高耸巍峨的狼山，地处乌兰布和沙漠与河套平原衔接地，境内有沙漠，有平原也有山地。海拔最高2 064米（沙金套海苏木巴音乌拉嘎查山区）。全县经营的625万亩土地中，沙漠为426.9万亩，占总面积的68.3%，平原面积45.5万亩，占总面积的7.3%，山地145.3万亩，占总面积的23%。另有水面8万亩（包括黄河水面、湖泊水面）。沙地特征境内沙地沙丘形状复杂，流动沙丘有新月形沙丘链、垅岗形和陵状形。较大流沙群集中在西南部的黄河一线，其危害直逼黄河；中、北部多固定或半固定沙丘，沙丘高一般为5～10米，最高可达50米（流动沙山）。沙地自然植被多为旱生、超旱生植物，有沙蒿白茨植被群，梭梭沙冬青植被群等。山地特征山地呈南陡北缓之势，有大小不等的沟壑414条，并可纳入8大沟系。山体坡度最小为3度，最大为50度，平均为20~30度。岩石种类齐全，酸性、超酸性岩分布最广。山前洪积扇平均半径3~4公里，扇缘高程在1 050～1 070米之间，最高峰2 046米。山地植被多为草本，乔灌木稀疏，沿径流沟畔偶见山榆生长。平原特征河套平源是黄河冲积平原，磴口是套区源头。这里地势平坦，土层深厚，土壤肥沃，易灌易排，加之气候适宜，自清初开发以来，是磴口粮油主产区。全县经营范围内，地势由东南向西北倾斜，坡降为1/5 000，海拔从东南的1 053米，降到山前为1 037米，相对高差16米。最低1 030米（哈腾套海苏木尔驼庙前风蚀洼地）。
气候
　　 磴口县地处中纬度内陆，属暖温带大陆性季风气候。全年大部分时间受高空西风环流控制，天气系统多自西向东移动，盛行西南风，历年平均风速3.0米/秒，瞬间最大风速28米/秒。平均日照时数3 210小时，占全年可照时数的72%。全年平均相对湿度47%，历年平均降水143.9毫米，平均蒸发量2 327毫米，为降水的16.5倍。历年平均气温7.6℃，无霜期136天。平均年总辐射153.66千卡/厘米2，为全盟总辐射最高、无霜期最长的旗县之一。2002年，全年降水总量159.7毫米，比历年平均值高15.8毫米，比上年高41.6毫米。且降水集中在6～9月份。年平均气温9.4℃，比历年平均值高1.8℃，与上年持平。全年日照时数3 233.5小时，与历年平均值基本持平，比上年低143.5小时。全年平均风速2.7米/秒，比历年平均值低0.3米/秒，比2001年降低0.1米/秒。全年无霜期265天，比历年平均值长129天，比上年长11天。全年蒸发量2 505.3毫米，比历年平均值高178.3毫米。全年出现扬沙11天，沙尘暴3次，最大冻土层深58厘米。
水文
　　 最主要的地表水是黄河。黄河从粮台乡南部二十里柳子流入县境，沿粮台乡、渡口乡两乡东部边缘，由渡口乡北部祥太东流出本县。大势流向由南向东北，境内全长52公里。河流面积5.1万亩，平均宽约760米，河水年平均流量在580～1 600立方米/秒之间，年流总量约310亿立方米。全县引黄灌溉，干渠分支渠共5条，总长为145.98公里，毛灌面积130.7万亩，干渠及大小支、斗、农、毛渠配套，形成密布如织的灌溉网络。
自然资源
　　 磴口县历年平均风速3米/秒，可满足中、小型风力机工作，为风能资源较丰富地区。引黄总干渠建水电站1处，现年发电量为600万度。域内东部为平原，中西部沙漠，北部山区。除山区外，域内绝大部分可引黄河灌溉，年引水总量1.8～2亿立方米以上，总灌溉面积68万亩。珍贵动植物：黄河鲤鱼，中药材甘草，总面积约20余万亩，年采掘量40～50万斤；还有苁蓉、锁阳名贵药材，黄河县境内水域面积20余万亩。