Geografik o‘rni. Markaziy Osiyo tabiiy geografik o‘lkasi Osiyoning markaziy qismini egallaydi. Bu o‘lkada Xitoy va Mongoliya hududidagi tog‘ va cho‘llar joylashgan.
O‘lkaning markaziy va janubiy qismidan Yer po‘stining faol Alp-Himolay seysmik mintaqasi o‘tadi. O‘lkada keksa, lekin yoshargan tog‘lar bilan birga eng yosh tog‘lar ham bor.
Relyefi. Markaziy Osiyo o‘lkasining relyefida, asosan, tog‘, tog‘lik, tog‘ oralig‘idagi botiqlar va baland tekisliklar uchraydi. Tibet tog‘ligi, Qoraqurum, Sharqiy Tyanshan yoki Xitoy Tyanshani, Oltoy (Mongoliya Oltoyi), Kunlun tog‘lari, Taklamakon botig‘i, Gobi cho‘li joylashgan baland tekislik o‘lka relyefining asosiy shakllari hisoblanadi. O‘lkaning eng baland joyi (8 611 m) Qoraqurum tizmasidagi Chogori cho‘qqisi bo‘lsa, eng past nuqtasi Taklamakon cho‘lidagi To‘rfon botig‘iga (–154 m) to‘g‘ri keladi.
Iqlimi. O‘lka hududi mo‘tadil va subtropik iqlim mintaqalarida joylashgan. Osiyo maksimumi (qish oylarida) va Tinch okeandan esadigan havo massalarining hissasi katta. Yillik yog‘in-sochin Tibet tog‘ligining markazida, Taklamakon va Gobi cho‘llarida 100 mm dan kam. O‘lkaning janubi-sharqiy qismidagi tog‘larning (Tibet, Kunlun) sharqiy yonbag‘riga 1 000 mm va undan ko‘p yog‘in tushadi. Yanvarning o‘rtacha harorati o‘lka shimolida –24 °C (iyulda +16 °C), markazida (Taklamakon cho‘lida) –8 °C (iyulda +24 °C), janubida (Tibet tog‘ligida) –20 °C (iyulda +10 °C) atrofida bo‘ladi.
O‘lkada yirik daryolar yo‘q, ammo mavjud kichik daryolari Tinch va Hind okeanlariga quyiladigan daryolarning yuqori oqimidagi irmoqlaridan iborat. Suvsiz va qurib qoladigan ko‘pgina daryolar (Tarim, Zulayho va b.) berk havzada joylashgan. Ko‘llaridan Lobnor (maydoni o‘zgarib turadi), KukuNur, Ubsu-Nur sho‘r ko‘llar bo‘lsa, Bagrashko‘l, Orin-Nur chuchuk ko‘llardir.
Markaziy Osiyoda mo‘tadil va quruq subtropik iqlim mintaqalarining o‘rmon-dasht (tog‘ etaklari), chalacho‘l, cho‘l zonalari hosil bo‘lgan. Tog‘larning 6 000 m dan baland qismlari qor va muzlar bilan qoplangan.