Limita al norte con la provincia de Mendoza, al este con La Pampa y Río Negro, al sur con Río Negro y al oeste con Chile de la que la separa la Cordillera de los Andes.
Su capital es la ciudad homónima.
Se distinguen dos zonas principales: el oeste montañoso, con abundantes lluvias, lagos y vegetación; y la parte oriental propia de la meseta Patagónica con pocas precipitaciones y muy árida.
En la región de la Cordillera de los Andes el clima es frío y húmedo, con temperaturas que oscilan entre los 5° C y los 12° C y precipitaciones que alcanzan los 2.000 mm. anuales. En la zona montañosa, al norte del lago Aluminé, el clima es semiárido, con precipitaciones entre 150 y 300 mm.
En el resto de la provincia el clima es frío, seco, ventoso y con lluvias inferiores a 150 mm.