榆中县地势平坦，地形呈平原、山地混杂的特点。县境大部分地区为低山丘陵地带，境内主要山脉有大墙山、马家山等，最高峰海拔约2,700米。县域内的黄河、滹沱河、湟水、甘肃河等河流纵横贯穿，形成了黄河、长江、松花江三大水系之一的黄河流域。榆中县境内还有大小湖泊和沟谷，如泰寺湖、雁南湖、人字沟等。气候以温润半干旱大陆性气候为主，年降水量约在350~450毫米之间。