五原縣處于以京津為龍頭的“呼—包—銀—蘭”和沿黃沿線經(jīng)濟(jì)帶上，跨入“呼—包—鄂”2小時經(jīng)濟(jì)圈，是自治區(qū)向北開發(fā)的重要通道，東距包頭150公里，西距銀川400公里，南與鄂爾多斯市隔黃河相望，北距蒙古國190公里，是進(jìn)出口國家一類陸路口岸甘其毛都口岸的必經(jīng)之地。境內(nèi)交通便利，京藏高速、包蘭鐵路、110國道、212省道、黃河堤防公路橫貫全境。巴彥淖爾機(jī)場位于五原縣天吉泰鎮(zhèn)境內(nèi)，距縣城僅50公里，已經(jīng)開工建設(shè)的包銀高鐵、五原劉召黃河大橋，更使五原成為重要的現(xiàn)代交通樞紐。
地理位置：五原地處內(nèi)蒙古河套平原腹地，縣域南臨黃河（屬黃河最北端），北有陰山橫亙，東臨鹿城包頭，西與臨河市接壤，是一顆有著兩千多年文明歷史的塞上明珠。地理坐標(biāo)為東經(jīng)107°35′70″－108°37′50″，北緯40°46" 30′－41°16″45′。縣境東西最長82公里，均長62.3公里，南北最寬55.5公里，均寬40公里。總面積2503平方公里。占河套灌區(qū)總面積的1/4。
地勢地形：本縣在大地構(gòu)造單元上，屬陰山天山緯向構(gòu)造帶，并受新華夏系構(gòu)造的影響，形成內(nèi)陸斷陷盆地，整個轄區(qū)屬河套平原，為第四紀(jì)松散的地層所覆蓋，沉積了較厚的湖相地層。上部是沖積、風(fēng)積層，主要巖性為細(xì)砂、粉砂和砂粘土互層。砂層層理清晰，厚度 10－70米。中部為河湖交替層，主要巖性為淤泥質(zhì)、粉砂與粘土互層。下部為巨厚的新老第四紀(jì)湖相沉積層，主要巖性為淤泥質(zhì)砂粘土。土質(zhì)膏腴肥美，適于農(nóng)作物及各種植被的生長。雖然有的土地呈鹽堿化，但并不影響耐堿作物，如葵花、枸杞等作物的生長。
五原境內(nèi)因黃河沖積層在長期風(fēng)蝕作用下形成許多風(fēng)蝕洼地和黃河改道時沖刷的天然壕溝。這些洼地與壕溝長年積水，形成大小不同的海子（湖泊，俗稱泊爾洞）。全縣有面積三畝以上的海子 171個，總面積 5.45萬畝；其中千畝以上的海子 5個，總面積 1.06萬畝；百畝以上的海子 37個，總面積 1.33萬畝。海子水深大于 1.5米的 116個，面積 2.71萬畝。 1986年已被利用的水面 3.8萬畝，占 70％。這些海子大多分布在縣境西部的塔爾湖鎮(zhèn)、銀定圖鎮(zhèn)，以及縣境南部的套海鎮(zhèn)、東部的勝豐鎮(zhèn)。隆興昌鎮(zhèn)也有零星分布。
土壤：全縣土地總面積374萬畝，其中可耕地164.5萬畝，熟耕地130.98萬畝，可該改造中低產(chǎn)田100萬畝，待開發(fā)荒地100萬畝，果園地4.17萬畝，林地18萬畝，草地30萬畝。
氣候概況：氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶詺夂颍哂泄饽茇S富、日照充足、干燥多風(fēng)、降雨量少的特點(diǎn)。太陽年平均輻射總量153.44卡/平方厘米，僅次于西藏、青海；全年日照時數(shù)3263小時，平均氣溫6.1℃，積溫3362.5℃；無霜期117-136天，相對較短，可避免農(nóng)作物貪青戀長、推遲成熟而減產(chǎn)的弊端，可使農(nóng)作物長勢集中，豐產(chǎn)豐收。年均降雨量170毫米，大多集中在夏秋兩季，雨熱同季，對農(nóng)作物生長十分有利。
人口民族：全縣共轄八鎮(zhèn)一鄉(xiāng)，770個社，據(jù)2024年人口變動抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，全縣常住人口21.63萬人，其中農(nóng)村人口10.32萬人。
河流水系：黃河由五、臨交界處老楞河頭入境，為東經(jīng)107°37′，至五原前旗交界處的四科河頭出境，為東經(jīng)108°11′。此段河道是黃河干流在地球表面緯度最高的河段。五原境內(nèi)的黃河流經(jīng)天吉泰鎮(zhèn)、復(fù)興鎮(zhèn)、套海鎮(zhèn)。其北與之并行的是總干渠（二黃河），它由磴口、臨河向東進(jìn)入五原，又進(jìn)入前旗而匯入三湖河，在五原境內(nèi)長43.5公里。縣內(nèi)各干渠均由此渠引水灌溉。與黃河有關(guān)的是烏加河（舊時亦稱五角河、五加河），它原是黃河的主流，是北河。 1840年黃河改道后主流成為現(xiàn)在的南河，在改道的過程中使整個河套平原成為土質(zhì)肥沃的沖積平原。烏加河現(xiàn)在是黃河的支流，由臨河市的份子地進(jìn)入五原，由建豐農(nóng)場出界，泄入烏拉特前旗的三湖河，在五原地段為 46公里長。新中國成立后，經(jīng)多次修浚成為灌區(qū)的總排水干溝。在五原境內(nèi)除了二黃河之外與黃河有關(guān)的還有一些人工河，它們是： (一)豐濟(jì)渠，又名天吉泰渠。它位于縣境西部，以渠與臨河分界。它又名中和渠，光緒三十一年更名豐濟(jì)渠。初由黃河引水， 1965年改由總干渠引水，全長41.7公里，正常流量48立方米/秒。 (二)皂火渠，在縣境西部。其進(jìn)水閘在總干渠毛家橋。 1966年又于塔爾湖境內(nèi)接挖新皂火渠，總共全長68.98公里。正常流量28立方米/秒。 (三)沙河渠，原名永和渠，位于縣境中部，光緒三十年（1904年）更名沙河渠。初由黃河引水，1969年改由總干渠引水。全長75.02公里，正常流量為 25立方米/ 秒。 ( 四) 義和渠，原名同和渠，光緒三十年（1904 年）更名義和渠，位于縣境中部。1966年開始改由總干渠引水，向東北匯入總排干，全長86公里。正常流量 30立方米 /秒。 (五) 通濟(jì)渠，初名老郭渠，后又稱四大股渠，位于縣境東部，其下游又稱五大股渠。民國 4年更名通濟(jì)渠， 1966年改由總干渠引水，而后匯入烏加河，全長40.58公里，正常流量 37.4立方米 /秒。此外，縣境還有總排水干溝（烏加河）、六、七、八和皂沙、義通排水干溝，均為中華人民共和國成立后人工開挖而成，總長度是 172.46公里。