中国三大自然区分别是东部季风区、西北干旱半干旱区和青藏高寒区。它们的主要气候分别是季风气候、温带大陆性气候和山地高原气候。
东部季风区是指大兴安岭以东、内蒙古高原以南、青藏高原东部边缘以东的广大地区。本区背靠高原，面向海洋，夏季受海洋季风影响显著，普遍高温多雨，冬季受北方冷气流影响，大部分地区寒冷干燥，风向与降水均随季节而有明显的变化和更替。本区包括黄土高原、四川盆地、云贵高原、横断山区，以及沿海广大平原和丘陵地区。这一区湿润程度较高，温度因纬度变化而变化，由此向南，气候逐渐变暖。本区的秦岭--淮河一线是重要的地理分界线，此线以北四季变化明显，冬季寒冷，河流、土壤冻结。降水较少，且集中在夏季。此线以南，一年四季水绿山清，变化不明显，降水丰富，气候湿润、温暖。
西北干旱半干旱区包括内蒙古高原、塔里木盆地和准格尔盆地等地貌单元。高原海拔大多在1000米左右。地处内陆且四周多山岭。来自海洋的水汽很少，夏季风难以到达。植被大部分为荒漠，一部分为荒漠草原和干草原。风力侵蚀、搬运和堆积作用广泛存在。全区绝大部分属内陆流域，在平地上产生的地表水几乎全属雨水补给的短暂水流。湖泊较多，大多是咸水湖。山地径流是重要的资源，其补给来源以冰雪融水为主。
青藏高寒区处于我国地形的第一阶梯。青藏高原地区海拔较高，有地球的第三极之称，本区高原地势作用超过了纬度的影响。高原上空气稀薄，大气干燥，风力强劲，降水稀少，太阳辐射强烈，气温低而且年较差、日较差很大，冰川冻土发育，寒冻风化和融冻作用十分普遍。湖泊众多，除少数淡水湖外，大部分是咸水湖和盐湖。气候由东部温暖湿润向西北寒冷干旱递变，植被也相应呈森林带、草甸区、草原区、荒漠带依次更迭。青藏高寒区保留了比较完整的原始自然状态，是人类探索自然奥秘的宝地。
