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，西與臨河區(qū)接壤，是一顆有著兩千多年文明歷史的塞上明珠�？h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2492.9平方公里。占河套灌區(qū)總面積的1/4。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)、新公中鎮(zhèn)，以及縣境南部的套海鎮(zhèn)、東部的勝豐鎮(zhèn)、隆鎮(zhèn)也有零星分布。

    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。農(nóng)業(yè)人口21.4萬人，人均耕地面積6.12畝。氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶詺夂�，具有光能豐富、日照充足、干燥多風(fēng)、降雨量少的特點。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。

    全縣共轄七鎮(zhèn)，771個社，全縣總?cè)丝?0萬，其中農(nóng)業(yè)人口22萬。據(jù)2000年第五次人口普查：全縣總?cè)丝?74188人，其中漢族人口占96.46%，蒙古族人口占2.04%，其他民族人口占1.50%；全縣平均每平方公里110人。城鎮(zhèn)人口30.51%、農(nóng)村人口占69.49%;年齡及文化結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，15周歲以下兒童占22.60%，65周歲以上老人占5.43%，中青年人口占71.97%；每十萬人受教育人口：中專及以上文化1668人、高中和中專文化10015人、初中文化35263人、小學(xué)文化32236人。

    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)、套海鎮(zhèn)。其北與之并行的是總干渠（二黃河），它由磴口、臨河向東進入五原，又進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，均為建國后人工開挖而成，總長度是 172.46公里。