延安的地貌主要是黄土高原和丘陵。延安的地势西北高，东南低，平均海拔1200米左右。北部的白宇山海拔1600-1800米，最高点在吴起县古武白宇山顶，海拔约1809.8米。最低点是伊川县集义乡后二川。其海拔约388.8米，两地相对高差1421米。
延安属于半湿润偏旱气候的温暖地带，全球气候变化受季风环流影响。春季干燥少雨，气温上升快，有大风、扬沙等天气；夏季炎热多雨，降水丰富；秋季降温明显，局地有雨雾天气；冬天雨雪稀少，当地寒冷干燥，西北。
