山脈と高原が広がる山国。平地はまれで、国土の90%において標高1000mを超える。3000m級の山岳も珍しくない。最大の平地は首都エレバンが位置するアララト盆地。名前の通りアララト山を見上げる位置にあり、トルコとの国境を流れるアラクス川（キュル川）の左岸に広がっている。アララト盆地の高度は800m以上。

中央部にセヴァン湖が位置する。森林は少なく、急流となった小規模な河川が多い。

ケッペンの気候区分によると、低地はステップ気候 (BS)、高地は亜寒帯湿潤気候 (Df)である。低地は雨が少なく、高地は多い。 首都エレバンの平均気温は11.4度、年降水量は318mm。1月の平均気温は-5.5℃、8月は25.5度である。しかしながら高地に位置すること、冬季に前線が停滞することなどから天候は変化に富んでおり、エレバンに限定しても-25℃から40度まで気温が変化する。

隣国のトルコやイラン同様、地震が多い。鉱物資源に富み、最南部で銅、亜鉛、モリブデンが産出する。石灰岩は全国に分布する。