青藏高原的組成部分，亦為高原最大的內流區。中國第2大湖區，世界海拔最高的內陸湖區。“羌塘”系藏語“北方高平地”之意。範圍約指岡底斯—念青唐古喇山脈以北，昆侖山脈以南，東迄東經91°左右的內、外流區分水嶺一線，西止於國境線，南北最寬760公裡，東西長約1200公裡。面積59.70萬平方公裡，占青藏高原總面積的1/4。行政上屬西藏自治區的那曲與阿裏兩地區管轄。
地質 羌塘高原位於青藏藏高原腹地，北部昆侖山一帶於二疊紀末隆起脫離特提斯海（古地中海），至晚白堊紀羌塘地區全部成陸；在上新世後的數次新構造運動中又被整體抬升而成現今之羌塘高原。地層特點是古老基底出露少，地層年代北部老、南部新。大致瑪爾蓋茶卡以北，主要為古生代淺變質砂巖與頁巖為主的復理石建造，並夾有安山巖、玄武巖、流紋巖與凝灰巖等；瑪爾蓋茶卡以南，中生代的侏羅紀和白堊紀地層出露較廣，主要為巨厚的海相或海陸交替相的石灰巖與砂、頁巖互層；其次則有以紅色或灰色砂礫巖與泥巖為主的第三紀紅層分佈，第四紀的湖相沉積、風成堆積及冰川、冰水與冰緣等沉積廣為普遍。反映瞭羌塘高原地質歷史相對年輕，近代沉積環境較為幹冷的特點。
氣候 羌塘高原氣候寒冷而幹燥，年均溫多低於0℃，暖季(7～9月)日均溫雖可超過5℃，但夜間仍可降至0℃以下，有冰凍現象。1976年8月曾在北緯35°43′的湧波錯畔（海拔4881米）測得－18℃的低溫紀錄。1964年1月3日在北緯31°48′的班戈縣氣象站（4700米）測得－42.9℃的最低溫紀錄。高原年均降水量50～300毫米，其中80％以上集中於6～9月，幹濕季分明，但多為雪、霰、雹等固態降水形式。高原風力強，頻度高，在黑(河)—阿（裡）公路沿線的大風帶，年均大於17米/秒的大風日數約200天。光照條件充足，全年日照時數2800～3400小時；年太陽輻射總值在836千焦耳/平方厘米以上，遠超過同緯度地區。但高原地面反射率高達40％以上，地面實際所獲太陽輻射能量並不多。
地貌 地勢西北高，東南低，主要由低山緩丘與湖盆寬谷組成的地形，起伏和緩，平均海拔4800米，相對高差一般200～500米，為青藏高原內海拔最高、高原形態最典型地域。因氣候幹燥，除高原四周大山脈發育較大規模冰川外，高原內少數海拔6000米以上高峰（如阿木崗、木嘎崗日等）僅有小規模大陸性冰川。但寒凍風化與凍融活動等形成的冰緣地貌普遍，凍土面積亦廣，為北半球中低緯度地帶多年凍土最為發育地區。在巴毛窮宗以北至昆侖山南麓殘留有許多新生代火山活動遺跡，如火山錐、桌狀山及熔巖臺地等。此外，在南部石灰巖地區則有過去間冰期溫暖氣候的產物──溶洞、天生橋、石芽與孤峰等喀斯特地貌。
羌塘高原湖泊數量總計
羌塘高原最大的景觀特色是湖泊眾多（見表），湖泊面積達2.14萬平方公裡，約占中國湖泊總面積的1/4。湖泊分佈的海拔高度也列於世界首位，僅次於青海湖的中國第2大咸水湖──納木錯，面積1920平方公裡，海拔高度4718米，遠高於曾被稱為世界最高的湖泊──的的喀喀湖（海拔3812米）。其他有色林錯、當惹雍錯和紮日南木錯等。因高原隆起，氣候趨幹旱，大多數湖泊強烈退縮，湖水礦化度增高而演化為咸水湖或鹽湖。鹽湖多屬碳酸鹽或硫酸鹽型，蘊藏豐富的食鹽、鉀鹽、硼酸鹽、石膏、芒硝及鋰、銣、銫等稀有金屬元素。其中鋰的蘊藏量居世界前列。據鹽湖附近的更新世湖相沉積物含有淡水螺和貝蜆等化石，表明湖泊的咸化過程主要發生在全新世時期。
羌塘高原的湖泊除少數為風沙沉積物堵塞或冰川作用形成外，多屬構造湖。其發育與分佈均與斷陷構造有關。如黑阿公路以南地區，海拔4500米左右，為羌塘高原地勢最低窪的地帶，大湖密集，即與岡底斯山脈北麓東西向的斷陷帶有關。
水文 羌塘高原河流稀少，多為時令性河流，並均流入湖泊或消失在幹涸的湖盆中。較大的常流河多集中在降水稍多，冰雪融水補給較豐的南部地區，如紮加藏佈、波倉藏佈、措勤藏佈等，在夏季的流量均不超過60立方米/秒。故羌塘高原地表徑流少，淡水資源匱乏。一些靠泉水補給的小溪為過往旅客與牧民的重要飲用水源，但在嚴寒的冬季經常凍結成冰，宛若冰川，為當地特殊景觀之一。
景觀 自然景觀自東南向西北依次為高寒草原、高寒荒漠草原與高寒荒漠。植被建群種除西北隅為駝絨藜、灌木亞菊外，大多為紫花針茅、羊茅及青藏苔草等，一般覆蓋率不超過40％。土壤以高山草原土與高山荒漠草原土為主，其剖面分化差，含石礫多，粘粒少，鈣積或積鹽過程較明顯，並常有風蝕現象與凍融特征。山地垂直自然帶譜較簡單，從高寒草原帶（南部）、高寒荒漠草原帶（北部）及高寒荒漠帶（西北部）等基帶往上相繼為高山寒漠帶、高山永久冰雪帶。
由於生態環境嚴酷，羌塘大部分地區為荒寂的“無人區”，僅在南部有少數藏族牧民居住。這一地區除海拔4600米以下局部小氣候環境下可種植春青稞作物外，其餘地區均為遊牧區。因草場載畜量低，隻適於飼養耐幹寒、耐粗放的藏綿羊。但遼闊的羌塘高原卻是野犛牛、野驢、藏羚與藏原羚等珍稀野生動物成群棲息場所。在淡水與咸水湖區域也可見到赤麻鴨、斑頭雁、棕頭鷗、黑頸鶴等鳥類及裸裂尻魚、裸鯉、高原魚等高原特有魚類。即將建立的羌塘高原動物自然保護區，面積約達25萬平方公裡，是中國面積最大的自然保護區，也是世界第3大自然保護區。