Территория Ханты-Мансийского автономного округа - Югры расположена в центральной части Западно-Сибирской равнины. Протяженность территории автономного округа с запада на восток составляет около 1400 км от Уральских гор до Обско-Енисейского водораздела. С севера на юг 900 км. Граница территории Югры имеет общую протяженность 4733 км.
Крайняя северная точка расположена у истоков р. Хулга в Березовском районе, крайняя южная - вблизи поселка городского типа Куминский, крайняя западная - в горах Северного Урала у истоков р. Северная Сосьва, крайняя восточная - у истоков р. Вах. На севере округ граничит с Ямало-Ненецким автономный округом, на северо-западе - с Республикой Коми, на юго-западе - со Свердловской областью, на юге - с Тобольским и Уватским районами Тюменской области, на юго-востоке и востоке - с Томской областью и Красноярским краем. Территория Белоярского и Березовского районов относится к районам Крайнего Севера, остальная территория автономного округа приравнена к районом Крайнего Севера.
Автономный округ включает в себя территории городов окружного значения: Белоярский, Когалым с поселком Ортъягун, Лангепас, Мегион с поселком городского типа Высокий, Нефтеюганск, Нижневартовск, Нягань, Покачи, Пыть-Ях, Радужный, Сургут, Урай, Ханты-Мансийск, Югорск, территории Белоярского, Березовского, Кондинского, Нефтеюганского, Нижневартовского, Октябрьского, Советского, Сургутского и Ханты-Мансийского районов.
Автономный округ граничит одновременно с шестью субъектами Российской Федерации. Расположен в зоне таежных лесов и болот. Рельеф региона разнообразен: на его территории есть равнины, предгорья и горы. Высшие точки - гора Народная (1895 м) на Приполярном Урале и гора Педы (1010 м) на Северном Урале.