Az országot északról és nyugatról Oroszország, keletről Kína, délről Kirgizisztán, Üzbegisztán és Türkmenisztán, délnyugatról pedig a Kaszpi-tenger határolja.
A Kaszpi-tengertől az Altaj-hegységig húzódik nyugat-keleti irányban. Területét nagy kiterjedésű sztyeppeterületek és félsivatagok (Turáni-alföld, Kizil-kum, Kara-kum) tarkítják, a Kaszpi-tenger mentét pedig mocsarak jellemzik. Az ország keleti részén a Kazah-hátság húzódik, délről és keletről magas hegységek nyúlnak be.