Донецька область розташована у степній зоні південно-східної частини України. На південному заході та заході вона межує з Дніпропетровською та Запорізькою областями, на північному заході – з Харківською, на північному сході – з Луганською, на сході – з Ростовською областю Російської Федерації, а з півдня – омивається Азовським морем. Територія області простягнулась з півночі на південь на 240 км та зі сходу на захід – на 170 км. Область займає західну частину Донецького кряжу на східну половину Приазовської височини. По території краю проходить вододіл річок басейнів Чорного та Азовського морів.
РельєфДонецької області горбисто-рівнинний, з характерною сильною ерозією ґрунтів. Північна та центральна частини області – це Донецький кряж, південна – Приазовська височина. У ландшафтній структурі території області переважають степові височини та схили , степові рівнинні комплекси терас, а також горбисті, піщані та лісові рівнини, річкові долини та мережа балок. Типові ландшафти області – сильно розчленовані балками рівнини та височини, які переходять у заплавні ландшафти річкових долин, а також лиманні рівнини на морському узбережжі.
Донецький кряж є головним у Донецькій області. За своїм характером земна поверхня кряжу є хвилястою рівниною. Максимальні відмітки висот по Донецькому кряжу 200-260 метрів (Саур могила, 277 м). Амплітуда висот в цих районах досягає 200 м. Це все, що залишилося від колись досить високого гірського масиву. На околицях Донецький кряж втрачає і без того скромну висоту, зливаючись з навколишніми річковими долинами. І лише до Сіверського Дінця він обривається крутим уступом, оголюючи древні крейдяні відкладення.
Крайня північ області – це Донецька терасна рівнина, яка є долиною Сіверського Дінця і розміщена між Донецьким плато і Донецьким кряжем. Ширина долини коливається від 4 до 26 км, довжина її – 200 км. Значні розміри долини свідчать про те, що колись Сіверський Донець був набагато багатоводним, чому сприяв більш вологий субтропічний клімат.
На півдні області розташована Приазовська височина, яка є хвилястою поверхнею, де виділяються самотні горби, так звані “Могили” (сама висока точка – Могила Гончариха, 278 м). Приазовська височина також розчленована ярами і балками, але значно менше, ніж Донецький кряж. Місцями на височині оголюються корінні породи – граніти і гнейси. Поступово знижуючись в південному напрямі, Приазовська височина переходить у вузьку Приазовську низовину – частину обширної Причорноморської рівнини, що займає весь південь України. Вона є рівним розораним степом, що спускається до Азовського моря.
У районі поширення вапняків (Волноваський район) і солей (Артемівський і Слов'янський район) розвинені карстові форми рельєфу. Своєрідність до рельєфу Донецької області вносять об'єкти техногенної діяльності людини – сотні порідних відвалів, висота яких інколи перевищує 100 метрів.
Геологічна будова. Донецька область розташовується на південно-східній околиці Східно-Європейської платформи – одної з найбільших і відносно стійких ділянок земної кори. Кристалічна підстава платформи складається кристалічними сланцями, гнейсами і гранітами архею і протерозою. Осадовий чохол складається з відкладень палеозою, мезозою і кайнозою, що досягають потужності 3-5 км. У Дніпровсько-Донецькій западині Східно-Європейської платформи, що захоплює північ Донецької області, спостерігаються багаточисельні соляні куполи з покладами нафти, газу і кам'яної солі. Характерною особливістю геологічної будови є наявність потужних відкладень кам'яновугільної системи в центральній і східній частинах області і вихід на поверхню інтрузивних утворень кристалічного щита в південних і західних районах.
Гідрографія. Основну частину запасів поверхневих вод Донецької області складають річки. Їх в області налічується 247, але лише 8 мають протяжність понад 40 км. Всі річки живляться за рахунок опадів, талих снігових вод, джерел і промислових стоків. Головна водна артерія краю – річка Сіверський Донець, що протікає на його території впродовж 95 км. Загальна протяжність річки - 1053 км, площа басейну - 100 тис. км2. Основні ліві припливи Сіверського Дінця – Жербець, Оскол; праві – Казенний Торець, Бахмут, Лугань. Сіверський Донець належить басейну річки Дон.
З Донецького кряжу беруть початок такі річки як Самара і Вовча, що належать басейну річки Дніпро. Річки Кальміус з Кальчиком, Міус з Глечиком і інші невеликі річки впадають в Азовське море. Природний стік річок, який формується в межах області, 550-900 млн. м3 в рік. Природних озер в області мало. Ці невеликі водоймища розкидані в заплавах річок. Більш всього такі озера в заплаві Сіверського Дінця. Біля Слов'янська, в басейні Казенного Торця є три солоні озера: Ріпне, Сліпне і Вейсово. Серед водних об'єктів області слід виділити також 1804 штучних водоймищ з площею водного дзеркала більше 1 га, з них 8 водосховищ площею більше 6 км2 і більше 1650 ставків. Загальний об'єм водоймищ складає 1100 млн. м3. Основні водосховища – Кураховське, Вуглегорське, Павлоградське, Старобешівське, Клебан-Бикське, Волинцевське, Карловське, Старокримське, Краснооськольське і ін. Величезну роль у водопостачанні Донецької області грає канал Сіверський Донець – Донбас протяжністю 131 км і потужністю подачі води 43 м3/с. На півдні Донецької області її землі омиваються Азовським морем. Його площа складає всього 38 тис. км2, а глибина не перевищує 14 метрів.
Корисні копалини. На території Донецької області в державному балансі налічується близько 750 родовищ корисних копалини з 36 видами сировини загальнодержавного і місцевого значення, з них експлуатується 355 родовищ з 25 видами мінеральної сировини. Багатство корисних копалини області визначається, в першу чергу, Донецьким кам'яновугільним басейном, одним з найбільших родовищ вугілля в Європі. Важливе значення мають родовища кам'яної солі, гіпсу, цементної сировини, флюсових вапняків і доломіту, граніту, вогнетривких і тугоплавких глин і ін. В області розвідані і нині розвідуються родовища залізних руд, флюориту, лужних каолінів, базальту, фосфоритів, вермікуліту, алюмінієвої сировини, ртуті, графіту, рідких і рідкоземельних елементів. Відкриті нові для України родовища золота, міді, свинцю. На півночі Приазовського кристалічного масиву виявлені кімберлітові трубки з фрагментами дрібних кристалів алмазів. У північних і південних районах регіону відкриті нафтогазоносні області, розвідується родовище вільного газу із запасами 1200 млн. м3, знайдено 15 газоносних структур з прогнозними ресурсами 30 млрд. м3. Крім того, вугільні родовища області вугільні родовища області містять 118 млрд. м3 метану, що є коштовною енергетичною сировиною. Корисні копалини, що промислово розробляються, представлені кам'яним вугіллям (родовища Донецького кам'яновугільного басейну) і покладами кам'яної солі (Артемівське і Слов'янське родовища кам'яної солі). Мінерально-сировинна база промисловості будівельних матеріалів і чорної металургії представлена значними родовищами доломіту і вапняку флюсу (Оленівське і Новотроїцьке родовища), вогнетривких глин (Дружківсько-Часов’ярська група), гіпсу (Артемівське родовище гіпсу и ангідриту). Розробляються також родовища крейди, будівельних і скляних пісків, кварциту, граніту тощо.
Приналежність Донецького регіону до західної частини континентальної степової області робить його клімат помірно континентальним. Зима у регіоні порівняно холодна і малосніжна, літо зазвичай спекотне і посушливе. Річна кількість опадів складає від 400 мм у рік на Азовському побережжі до 500 мм у рік на Донецькому Кряжі. Ця кількість опадів невелика, якщо врахувати, що весна, кінець літа і осінь, як правило, посушливі, а дощі носять короткочасний зливовий характер. Середнє значення відносної вологості складає 71. Середньорічні температури по регіону міняються не дуже істотно. Середня температура повітря в січні – від -4оС на побережжі Азовського моря до -8 оС в районі Дебальцево; у липні – від 20оС на північному сході до 23оС на півдні області. У холодну пору року переважають східні, південно-східні і північно-східні вітри, які формуються під дією азіатських антициклонів. Взимку вони обумовлюють морози і заметіль, навесні сильно висушують ґрунт і викликають пилові бурі. Влітку переважають західні і північно-західні вітри, які доволі часто приводять до засух. Серед несприятливих кліматичних явищ слід виділити зимову відлигу, ожеледицю, промерзання ґрунту, весняні заморожування, сухі східні вітри, град і часті тумани.