呼伦贝尔地区属于高原型地貌，处于亚洲中部蒙古高原的东北缘。由于受地质结构的控制和影响，形成了大兴安岭山地、呼伦贝尔高原、河谷平原低地三大地形单元。
大兴安岭山地纵贯呼伦贝尔全境中部，是构成全市地块的主体。大兴安岭南北延伸，北宽南窄，层峦叠嶂，绵亘千里。西高于东，岭西地势高而平缓，岭东稍陡但地势低。南高于北，南部多高山且地势陡峭；北部山低坡缓。大兴安岭是呼伦贝尔高原与松嫩平原的分界线。

呼伦贝尔高原又称巴尔虎高原，位于大兴安岭西侧，被山地和丘陵所环抱。东与东南部地势较高，为中低山丘陵地带，海拔多在700-1000米以上。中部是波状起伏的呼伦贝尔(海拉尔)台地高平原，位于中低山丘陵地带西南，一直延伸到呼伦湖东岸。高平原中有3条大沙带和零星沙丘堆积。

河谷平原位于大兴安岭东侧，主要分布在嫩江西岸和额尔古纳河上游。嫩江西岸河谷平原位于大兴安岭东麓与松嫩平原的过渡地带，地势自东北向西南倾斜，海拔200--300米。额尔古纳河上游河谷平原地势开阔，上连海拉尔河下游低地，下接三河下游大片沼泽地，水流不畅，沼泽遍布。

进入呼伦贝尔，扑面而来的是纯净清新的空气，使每一个来到这里的人都能充分感受大空调、大氧吧的舒适与清爽。

呼伦贝尔地处温带北部，大陆性气候显著。北部属于寒温带大陆性季风气候，其他地区属于中温带大陆性气候。呼伦贝尔的冬季严寒而漫长，"千里冰封，万里雪飘"是对这里最好的写照。每年有长达7个月的冰冻期，到处银装素裹，使人置身于一个银色的世界，满山遍野的冰雪自然景观和北方少数民族独创的冰雪文化把这里变成了神秘的童话王国。可以充分体会冰雪，感受寒冷，领略大冰雪的无穷魅力。

到了夏季，这里却是避暑休闲的理想场所，由于昼夜温差大，夏季的夜晚十分凉爽，温和多雨的天气，令人神清气爽。春秋季较干燥且多大风天气，秋季气温下降快，霜冻早，这是温带大陆性气候的显著特点。
全市大部分地区年平均气温在O℃以下，只有大兴安岭以东和岭西少部分地区在O℃以上，最冷月(1月)平均气温在-18～-30℃之间，最热月(7月)平均气温在16～21℃之间。年降水量300～400mm，降水变率大，分布不均匀，主要集中于夏季，年际变化也大。雨热同季的特点为农作物的生长提供了有利的条件。

呼伦贝尔市的自然资源极其丰富，用大草原、大森林、大水域来概括最为恰当。

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