青藏高原总的地势由西北向东南倾斜,地形复杂多样、景象万千,有高峻逶迤的山脉,陡峭深切的沟峡以及冰川、裸石、戈壁等多种地貌类型;有分属寒带、温带、亚热带、热带的种类繁多的奇花异草和珍稀野生动物,还有垂直分布的“一山见四季”、“十里不同天”的自然奇观等。地貌大致可分为喜马拉雅山区,藏南谷地,藏北高原和藏东高山峡谷区。
喜马拉雅高山区,位于藏南,由几条大致东西走向的山脉组成,平均海拔6000米左右。其中位于中尼边境、地处西藏定日县境内的珠穆朗玛峰,海拔8844.43米,是世界最高峰。喜马拉雅山顶部长年覆盖冰雪,其南北两侧的气候与地貌有很大差别。
藏南谷地,位于冈底斯山脉和喜马拉雅山脉之间,即雅鲁藏布江及其支流流经的地域。这一带有许多宽窄不一的河谷平地和湖盆谷地,地形平坦,土质肥沃,是西藏主要的农业区。
藏北高原,位于昆仑山、唐古拉山和冈底斯山、念青唐古拉山之间,约占全自治区面积的2/3。由一系列浑圆而平缓的山丘组成,其间夹着许多盆地,是西藏主要的牧业区。
藏东高山峡谷区,即著名的横断山地。大致位于那曲以东,为一系列东西走向逐渐转为南北走向的高山深谷,其间挟持着怒江、澜沧江和金沙江三条大江。山顶终年不化的白雪、山腰茂密的森林与山麓四季常青的田园,构成了峡谷区三江并流的壮丽景观。
随着海拔增高、气压降低、空气密度减小,每立方米空气中的氧气含量逐渐递减,海拔3000米时相当于海平面的73%上下,4000米时约为62%~65.4%,到5000米时为59%左右,6000米以上则低于52%。
在冬季西风和夏季西南季风的交替控制下,西藏干季和雨季的分别非常明显,一般每年10月至翌年4月为干季;5~9月为雨季,雨量一般占全年降水量的90%左右。各地降水量也严重不均,年降水量自东南低地的5000毫米,逐渐向西北递减到50毫米。
藏南和藏北气候差异很大。藏南谷地受印度洋暖湿气流的影响,温和多雨,年平均气温8℃,最低月均气温-16℃,最高月均气温16℃以上。藏北高原为典型的大陆性气候,年平均气温0℃以下,冰冻期长达半年,最高的7月不超过10℃,6~8月较温暖,雨季多夜雨,冬春多大风。仅就气候而论,到西藏旅游,3~10月较为适宜,其中6~9月为最佳时节。
西藏是中国太阳辐射能最多的地方,比同纬度的平原地区多一倍或1/3;日照时间也是全国最长的。与中国内地相比,西藏多数地区气温偏低,拉萨、日喀则的年平均气温比相近纬度的重庆、武汉、上海低10~15℃。阿里地区海拔5000米以上的地方,盛夏8月白天气温仅为10℃左右,夜间气温甚至会降至0℃以下。