黃土高原屬干旱大陸性季風氣候區，大地構造單位主要包括陜北隴東地臺、華力西褶皺帶、太平洋式燕山褶皺帶、隴西地塊、中條山地塊、呂梁山地塊和汾渭下游沉帶等，并以秦嶺地軸和鄂爾多斯地臺為南北二大界線。
廣義上的黃土高原即黃土區，黃土面積63.5萬平方千米，其中原生黃土38.1萬平方千米，次生黃土25.4萬平方千米，主要由山西高原、陜甘晉高原、隴中高原、鄂爾多斯高原和河套平原組成，狹義上的黃土高原大致北起長城，南至秦嶺，西抵烏鞘嶺，東到太行山，包括山西大部、陜西中北部、甘肅中東部、寧夏南部和青海東部，面積約30萬平方千米，本詞條依據廣義定義對黃土高原進行介紹。