乌审旗地处毛乌素沙漠腹部，地势由西北向东南倾斜，海拔一般在1300 1400米。主要河流有无定河、纳林河、海流图河等。境内 乌审旗地图碱水湖泊较多，较大的有浩通音查干淖尔、毛敦查干淖尔、巴嘎淖尔、呼和套勒盖淖尔、苏日淖尔等，湖内盛产天然碱。属温带大陆性季风气候。年平均气温6.8℃，年降水量350-400毫米，无霜期113-156天。

　　乌审旗的地层状况：旗内出露地层较简单，除第四系广布外，仅出露白垩系下统志丹群第三段。个别地方地质队施工时揭露了白垩系下统志丹群第二段及侏罗系中——上统安定直罗组。所见地层均为陆相碎屑沉积。由老到新分别是：侏罗系中一上统（厚度202.68米，未见底）、白垩系下统〔志丹群第二段（厚度一般58-392米）、志丹群第三段（厚度263—920米）〕、第四系〔上更新统萨拉乌素组（厚度一般40-60米，成厚可达130米）、上更新统马兰组（厚度一般5—50米）、全新统的湖积及化学沉积层（厚度1-4米）、全新统冲积洪积层（厚度5-20米）、全新统风积层（厚度1-30米）〕。 在构造体系上，乌审旗位于鄂尔多斯盆地的中部。鄂尔多斯盆地是两个构造体系的重接复合。一方面，鄂尔多斯盆地位于新华夏构造体系最西部的第三沉降带中，以阴山构造带与北部的呼伦贝尔——巴音和硕盆地分开，以秦岭构造带与南部的四川盆地分开；另一方面，鄂尔多斯盆地也是祁（祁连山）吕（吕梁山）贺（贺兰山）山字型构造的东侧马蹄形盾地。鄂尔多斯盆地正是这两个构造体系中构造形迹相对微弱的地块。所在以作为鄂尔多斯盆地组成部分之一的乌审旗内岩层褶皱、断裂层、节理、劈理等地质构造现象很不发育。地层产状近于水平，未见火成岩活动。 鄂尔多斯盆地主要形成于中生代，印支期开始下陷沉降，接受了巨厚的中生代沉积物。早白垩纪晚期，由于燕山运动第二幕的影响，鄂尔多斯盆地开始上升，缺失了白垩系上统地层。由于喜马拉雅运动的影响，第四纪以来，包括乌审旗在内的鄂尔多斯盆地广大地区发生了区域性大面积的缓慢上升，在地形上形成了现在的鄂尔多斯高原。无定河的深切“V”字形河谷、断续发育的三级阶地都是新构造上升运动的明证，全旗范围地质结构简单，属弱震区。

　　旗内地貌类型以成分分为构造剥蚀地形、堆积地形、风积地形、黄土地形、河成地形五类；以形态分为波状高原、梁地、内陆湖淖、滩地（冲积湖积平原），流动与半流动沙丘、固定沙地、黄土梁和河谷地八种地类。地形分布特点：大部分为“梁地、滩地、沙地”相间，北部全为沙源，内多有柳丛，伴有沼泽、湖泊70多处；沙漠、滩地、梁地呈西北一东南条带状分布。

　　乌审旗的土壤类型与其地貌类型相对应，对应梁地、滩地、沙地地貌的土壤类型分别为:栗钙土、草甸土、盐碱土或沼泽潜育土以及各类风沙土。乌审旗属于典型草原带，境内的天然植被有:栗钙土上发育的地带性植被—本氏针茅群落、柠条灌丛;沙地植被类型有:沙地先锋植物群落、油篙群落、臭柏灌丛、中间锦鸡儿灌丛、柳湾林等等;低湿地植被主要有河漫滩、湖滨低地、滩地、丘间低地等，盐化草甸为轻盐渍化草甸土上形成的草甸群落，在本研究区中分布广泛，是低湿地植被中面积最大的类型。主要群系有三个:岌友草群系、碱茅群系、马蔺群系。