La Provincia dei Neuquén está dividida en dos ámbitos geográficos: la Cordillera de los Andes en el oeste, y el Neuquén Extrandino en el centro y este del territorio. El primero la separa de la República de Chile, que está conectada con la provincia por numerosos pasos.

La Cordillera de los Andes, que recorre la zona oeste del Neuquén, se divide en dos sectores: los Andes de Transición y los Andes Patagónicos.
En el norte cordillerano se encuentra el volcán Domuyo, cuya altura de 4.709 m. lo convierte en el cerro más alto de la provincia. Además se destacan las sierras de Cochicó, la Cordillera del Viento, el volcán Copahue, de 2.830 m. y el volcán Donaire, de 2.588 m.

Al sur del paso de Pino Hachado las montañas presentan aristas más agudas y la altura de los cerros es menor. Entre las principales elevaciones de esta región se encuentran la cadena de Mamuil Malal, las sierras de Chachil, las de Catan Lil y el volcán Lanín, de 3.776 m.
Al sur de los 4Q0 de latitud la cordillera patagónica tiene una altura media de 2.000 m. Sus principales elevaciones son La cordillera de Ipela, el cordón de Chapelco y la sierra de Cuyín Manzano.

El Neuquén Extrandino comprende el Sistema de los Patagónides y las mesetas o terrazas patagónicas. El primero, que se inserta entre la cordillera y las mesetas, está formado por sierras aisladas, compuestas por sedimentos marinos que, más tarde, fueron cubiertas por rocas volcánicas.
Las mesetas o terrazas patagónicas, también denominadas Escudo Patagónico, conforman un basamento de antiguas rocas cristalinas que descienden en forma de terrazas escalonadas desde la cordillera hasta el mar.

El pico más alto del Neuquén Extrandino es el volcán Tromen, de 3.979 m.

Hidrografía
Los ríos de la provincia desaguan en tres cuencas: la del Atlántico, la del Pacífico y la Interior.
Los ríos colectores más importantes de la cuenca atlántica son el Colorado, el Neuquén y el Limay. Estos dos últimos, al confluir, forman el río Negro.
El río Neuquén, que nace en el norte provincial, sirve de desagüe a los ríos Pichi Neuquén, Nahueve, Reñileuvú, Trocomán, Curileuvú y REGIONES Agrio.
El río Limay, que nace en el lago Nahuel Huapi, ingresa en la meseta y se une con el Neuquén. Recibe importantes afluentes, como el río Collón Curá, que nace en la confluencia del Aluminé y el Catan Lii.
Entre los principales lagos de la provincia se encuentran el Aluminé, el Huechulafquen, el Lácar, el Espejo, el Traful y el Nahuel Huapi, que comparte con Río Negro

Clima
Las principales regiones climáticas del Neuquén son la árida de alta montaña y la árida de estepa.

La primera ocupa una zona del noroeste provincial, y es fría y seca.

La segunda se extiende en el resto del territorio. Geografía y Clima árido de estepa es ventoso, frío y muy seco.

En la región andina, al sur del paso de Pino Hachado, donde la cordillera es rela tivament
baja, penetran los vientos del Pacífico, que provocan copiosas precipitaciones.