En la meseta no existen montañas ni valles definidas, pero ligeros pendientes y desniveles de tierra, permitiendo a los automóviles un acceso universal. La extensa meseta (incluyendo a la pequeña meseta Ordos) es una de las llanuras naturales de China. Dentro de esta llanura sin límite existen algunos desiertos, incluyendo el Desierto Lesser Tenger en el sur de la Liga Xilin Gol (prefectura), los desiertos Badainjaran, Tengger y Ulanbuh en la Liga Alax, Desierto Hobq y Desierto Muus, en el norte y sur de la meseta Ordos respectivamente, Desierto Hulunbuir en la Liga Hulunbuir y el Desierto Horqin en la Liga Jirem.

Existen unos 1.000 ríos en la Región, incluyendo a más de 107 donde cada uno tiene una zona de captación superior a los 1.000 kilómetros cuadrados. Existen más de 1.000 lagos en diversos tamaños, cubriendo a más de 7.000 kilómetros cuadrados del área total. El área de agua en la Región cubre 984.300 hectáreas (ha), con 650.000 ha de agua fresca, un 10,68% del total del país y el equivalente al de la Provincia Hubei, la cual es conocida como la “Provincia de Mil Lagos.” La disponibilidad de agua fresca (subterránea y a nivel del suelo) durante todo el año, alcanza un promedio de 50,9 mil millones de metros cúbicos, con una cantidad per cápita de 2.370 metros cúbicos, y unos 10.000 metros cúbicos por hectárea de tierra de cultivo. Las cadenas de montaña, incluyendo al Gran Hinggan, Yinshan y Helanshan, dividen a los ríos y lagos de la región en sureste y noroeste: En su mayoría, el noroeste está formado por cuencas hidrográficas interiores, donde los ríos son menores en número y más pobres en recursos de agua, mientras que los lagos salados y alcalinos están distribuidos ampliamente; el sureste está formado por sistemas de efusión, con los cuatro ríos principales siendo el Amarillo, Nenjiang, Erhkuna y Xiliaohe. Los mayores lagos de agua fresca son el Hulun Nur, Buir Nur, Ulansu Nur, Juire Nur, Dai Hai y Huangqi Hai, todos con un área superior a los 100 metros cuadrados. Más aún, existen varias aguas termales y manantiales en la Región. Entre ellos, el más famoso son las Aguas Termales de Arxan, al oeste del pie de la Montaña Gran Hinggan.

Mongolia Interior tiene un típico clima continental – inviernos fríos y largos, veranos calurosos, y primaveras polvorientas y ventosas. La precipitación en la mayoría de las áreas alcanza un promedio de entre 50 mm y 450 mm, el cual se considera bajo. Sin embargo, las horas del sol por toda la región sobrepasan las 2.500 horas al año, llegando a alcanzar las 3.200 horas en algunas áreas. Como resultado, la evaporación es muy alta – entre 1.000 mm y 3.000 mm cada año. Tanto las diferencias en temperaturas anuales como temperaturas diarias son extraordinarias, con las temperaturas en Enero alcanzando un promedio de menos 10ºC en el suroeste y menos 30ºC en el nordeste. Se han registrado temperaturas de hasta menos 50ºC en el Río Miandu al norte de las Montañas Gran Higgan. La diferencia en la temperatura anual suele estar entre los 33ºC y 49ºC, aumentando desde el sur hasta el norte. En la mayoría de la Región, existen de 80 a 150 días sin escarcha, permitiendo solamente una cosecha al año. Mongolia Interior es ventosa, con la velocidad del viento en la mayoría de las áreas alcanzando un promedio superior a Fuerza 3 y la velocidad del viento en más de la mitad de la Región (principalmente áreas pastorales) alcanzando un promedio de Fuerza 4. Existen más de 40 días de fuertes vientos cada año, llegando a sobrepasar los 100 días en algunas áreas.