天峻县平均海拔4000米以上，最高海拨5826.8米，最低海拨2850米，相对高差近3000米。
天峻县地处青海省东北部，青海湖西侧，祁连山南麓，柴达木盆地东部，东邻祁连县和刚察县，南接共和县和乌兰县，西毗德令哈市，西北与甘肃肃北蒙古族自治县为界。
天峻县隶属于青海省海西蒙古族藏族自治州，位于青海湖西北部、柴达木盆地东缘，东邻海北藏族自治州祁连县和刚察县，南接海南藏族自治州共和县和海西蒙古族藏族自治州乌兰县，西毗德令哈市，西北与甘肃肃北蒙古族自治县为界。是海西州唯一的牧业县，煤炭和畜牧业是主要产业。
天峻县海拨高，属于高原大陆性气候，气温低，降水时间不均匀。气候寒冷，无绝对无霜期，年平均大风天数97天。