Алтай аймағы, негізінен, Шығыс Қазақстан облысы аумағын алып жатыр. Жер бедерінің басым бөлігі таулы-қыратты келеді. Оның солтүстік-шығыс шекарасы Алтай тауларының Көксу, Қатын, Көкжота, оңтүстігі — Сауыр-Тарбағатай, Сарымсақты, Нарын, Күршім, батысы Қалба жоталарымен шектеледі. Бұл таулар арасындағы Бұқтырма мен Үлбі өзендері аралығын Кенді Алтай деп атайды. Ел аумағындағы Алтай тауларының ең биік жері — Мұзтау тауы (4620 м). Ол Алтайдың Ресейлік шекарасы тұсында орналасқан.
Алтай аймағымен ағатын Қазакстанның ең ұзын әрі суы мол Ертіс өзенінің сол жағалық аңғары Ертіс жазығына ұласады.
Жалпы, Алтай тау жүйесінің қазақстандық бөлігі, яғни Батыс Алтай тауларын Кенді Алтай деп бекер айтпайды. Мұнда Менделеев кестесіндегі химиялық элементтердің 50-ге жуығы табылды және олардың 30-дан астамы өндіріледі.
Алтай аймағының ауа райы қатаң. Қыс айларында тау шатқалдары мен қазаншұңқырларда -50°С-қа дейін суытады. Жаз айларында +35°С-қа дейін ысиды. Еліміз бойынша, Алтай аймағы — жауын-шашын ең көп түсетін өңір.
Аймақтағы өзендердің барлығы дерлік Ертіс өзенінің салалары және олардың сулары жыл бойы мол болады. Басты өзендері: Қоба, Қалжыр, Күршім, Нарын, Бұқтырма, Үлбі, Оба, Ануй, Песчанка, т.б. Сонымен қатар үлкенді-кішілі 70-тен астам көл бар. Олардың ішінде елімізге танымал Зайсан және Марқакөл, Қаражал, Қамысжал және емдік қасиеті бар Рахман бұлағын (көлін) айтып өтуге болады.
Аймақта биік таулар көп болғандықтан, мұнда 1000-нан астам мұздықтар бар. Аумағының 70%-ын орман алып жатқан Алтай таулары жан-жануарларға бай.
Алтайды басып ағатын еліміздің басты өзені — Ертіс бойында Өскемен, Семей, Павлодар сяқты маңызды қалалар, сонымен қатар Серебрянск, Риддер, Зыряновск, Зайсан атты басқа да шағын қалалар, Белоусовка, Үлбі, Жезкент, т.б. кенттер орналасқан.