石嘴山市是在寧夏回族自治區，位居寧夏最北端，東臨鄂爾多斯臺地，西踞銀川平原北部，爲典型的溫帶大陸性氣候。石嘴山市因黃河兩岸山石突出如嘴而得名，風光優美。石嘴山地理位置優越，地處寧東、蒙西兩個國家千億噸級煤田之間，是呼包銀蘭經濟帶、寧夏沿黃經濟區、寧蒙陝烏金三角經濟區的重要節點城市。
石嘴山市位居黃河中游上段、寧夏回族自治區北部，東跨黃河，與內蒙古鄂爾多斯市爲鄰;西臨賀蘭山與內蒙古阿拉善盟隔山相望;北依黃河水與內蒙古鄂托克後旗相鄰;南連銀川平原與自治區首府銀川市興慶區、賀蘭縣交界，東西寬約88.8千米，南北長119.5平方千米，位於東經105°58′～106°39′，北緯38°21′～39°25′之間。總面積5310平方千米。
石嘴山市東臨鄂爾多斯臺地，西踞銀川平原北部。海拔在1090米～3475.9米之間，按地形地貌可分爲賀蘭山山地、賀蘭山東麓洪積扇沖積平原、黃河沖積平原和鄂爾多斯臺地四種類型。境內賀蘭山最高峯海拔3475.9米，面積1605.7 平方千米，佔石嘴山市土地總面積的30.24%。
石嘴山市爲典型的溫帶大陸性氣候，全年日照充足，降水量集中，蒸發強烈，空氣乾燥，溫差較大，無霜期短。夏熱而短促，春暖而多風，秋涼而短早，冬寒而漫長。年平均氣溫8.4℃～9.9℃。年最低平均氣溫-19.4℃～-23.2℃，年最高平均氣溫32.4℃～36.1℃。年平均降水量的地理分佈較爲均勻，全市年平均降水量在167.5毫米～188.8毫米。年蒸發量在1708.7～2512.6毫米，是降水量的10～14倍，處於乾旱半乾旱地區。
石嘴山市境地表水系由黃河干流，黃河一級支流都思兔河、水洞溝、賀蘭山山地溝谷，黃河引水排水渠系、平原低地集水湖沼組成基本骨架，絕大多數水量屬黃河過境水。地下水主要補給來源爲黃河水滲人和山地降雨貯備，富集於山前洪積扇及平原地帶;賀蘭山風化淺山地帶貯存少量風化裂隙水;鄂爾多斯臺地地下水貯存極少。
