华北地区地理范围包括北京市、天津市、河北省、山西省、内蒙古中部（呼和浩特市、乌兰察布市、包头市、鄂尔多斯市），政治上包括整个内蒙古自治区。在自然地理上，华北地区一般指秦岭—淮河线以北，长城以南的中国的广大区域。北与东北地区、内蒙古自治区地区相接。地理上，华北地区的西缘是青藏高原东部还是黄土高原东部并无权威定义。自然地理学的传统说法是以阴山、贺兰山、乌鞘岭为华北自然地理区与西北自然地理区的分界线，把陕北、陇东、宁夏也列入了华北。这一分界线在自然地理上是中国的半干旱地区与干旱地区的分界线、东亚季风区与亚欧非季风区的分界线，在气候地理上也是重要分界线。
华北地区很大一片是华北平原。全国一级气象地理区划中，华北地区包括河北、河南、山西和山东四省，北京、天津二市。全国二级气象地理区划中，南北向分为南部、中部、北部，东西向分为东部西部。南部包括山西、河北两省南部和河南、山东两省黄河以北地区；北部指恒山和燕山山脉以北的山西和河北两省北部地区；中部为恒山和燕山山脉以南至华北南部以北的京、津和山西、河北两省中部地区；东侧则以太行山山脉及延长线将华北划分成东西两部分。
华北地区包括四个自然地理单元：东部的辽东山东低山丘陵，中部的黄淮海平原和辽河下游平原，西部的黄土高原和北部的冀北山地。辽东以犄角之势环抱渤海。半岛上的山地丘陵海拔大多在500米左右，只有少数山峰超过1000米，山势虽不高，但对海洋季风的运行却有一定的影响，构成华北地区海陆间的第一道地形屏障。中部广阔的黄淮海平原和辽河下游平原，地势低平，海拔一般不超过50米，黄淮海平原北缘的冀北山地和西缘的太行山海拔600～1000米，构成华北地区第二道地形屏障，进一步阻挡海洋湿润气流的向西延伸，加强了华北地区自然景观的东西差异。
华北地区主要为温带季风气候。夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。年平均气温在8～13℃左右。年降水量在400～1000mm左右。内蒙古自治区降水量少于400mm，为半干旱区域。所在区域，从丹东、阜新、彰武、张北、右玉、榆林、定边，中宁至乌鞘岭一线，此线以南大部分属暖温带，作物二年三熟，黄土广泛分布。华北地区的西界，自乌鞘岭以南沿祁连山东麓、洮河以西至白龙江，大致以3000米等高线与青藏高原相接。南界为著名的秦岭淮河线，相当于≥10℃积温4500℃、1月平均气温0℃等值线、800毫米年等降水量线、亚热带与暖温带分界线、温带季风气候与亚热带季风气候分界线、湿润地区与半湿润地区分界线，并且是北方与南方地区的分界。
