Bölge, Türkiye'nin güneydoğu kesimini oluşturur. Kuzeyinde ve doğusunda Doğu Anadolu Bölgesi, batısında Akdeniz Bölgesi, güneyinde Suriye bulunur. Yüzölçümü bakımından Türkiye'nin en küçük bölgesidir.

Güneydoğu Anadolu genel olarak plato ve ovalardan oluşur. Bu platolar, Fırat nehri ve kolları tarafından derin vadilerle parçalanmıştır.

Bölgede düzlüklerin geniş yer kaplaması, ulaşımın kolay olmasını sağlamıştır. Bölgede yükselti batıdan doğuya, güneyden kuzeye doğru artar. Bölgenin orta kesiminde volkanik bir kütle olan Karacadağ yer alır.

Bölgenin batısında Fırat nehrine kadar olan sahalarda, Akdeniz iklimi etkileri görülür. Bölgede batıdan doğuya gidildikçe karasallık artar. Güneydoğu Anadolu yaz mevsiminde Türkiye'nin en sıcak ve en kurak bölgesidir. Yaz sıcaklığının ve buharlaşma şiddetinin yüksek olması kuraklığa neden olmaktadır.

Bölgenin yaygın bitki örtüsü bozkırdır. Yağış alan yüksek kesimlerde kümeler halinde ormanlar görülür.

Bölgede, sulama imkanlarının olduğu ova ve akarsu boylarında nüfus fazladır. Dağlık kesimler ile sulama imkanlarının olmadığı yerlerde ise nüfus yoğunluğu azdır. Tarım ve hayvancılığın bölge ekonomisinde önemli bir yeri vardır.

Bölgede tarıma elverişli geniş düzlükler yer almasına rağmen, tarım istenilen seviyeye ulaşamamıştır. Bunun en önemli nedeni kuraklık ve sulama yetersizliğidir.

Güneydoğu Anadolu Projesi (GAP) tamamlandığında bu olumsuz durum büyük ölçüde ortadan kalkacaktır. GAP kapsamına giren tarım alanı, Çukurova'nın yaklaşık dört katı büyüklüğe sahiptir.

Ülkemizin petrol üretiminin tamamına yakını Güneydoğu Anadolu Bölgesi'nden sağlanır. Ancak yeraltından çıkarılarak işlenen petrol ülkemiz petrol tüketiminin ancak % 15'ini karşılamaktadır.