ลำปางตั้งอยู่ในพื้นที่ราบลุ่มรอบล้อมด้วยหุบเขาจากทุกด้าน ทำให้มีลักษณะเป็นแอ่งกระทะ มีแม่น้ำสำคัญคือ แม่น้ำวังที่มีต้นน้ำอยู่ที่ตอนเหนือ บริเวณอำเภอวังเหนือ ที่ไหลลงจากเหนือสู่ใต้ พื้นที่ราบที่กว้างใหญ่ที่สุดอยู่บริเวณตอนกลางนั่นคือ บริเวณอำเภอเมืองลำปาง อำเภอเกาะคา และอำเภอห้างฉัตร

ที่ตั้ง

จังหวัดลำปางมีพื้นที่ติดต่อกับจังหวัดอื่น ๆ เรียงตามเข็มนาฬิกา ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดกับ จังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย และพะเยา
• ทิศตะวันออก ติดกับ จังหวัดพะเยา แพร่ และสุโขทัย
• ทิศใต้ ติดกับ จังหวัดสุโขทัยและตาก
• ทิศตะวันตก ติดกับ จังหวัดเชียงใหม่ ลำพูน และตาก

ทิวเขาและภูเขา

พื้นที่ของภาคเหนือประกอบด้วยภูเขากระจายอยู่ 3 ใน 4 ของภาค นั่นได้ตัดแบ่งที่ราบลุ่มแม่น้ำให้กระจายออกจากกันไม่เป็นผืนใหญ่เหมือนที่ราบในภาคกลางหรือภาคตะวันออกเฉียงเหนือ จังหวัดลำปางเป็นที่ราบ ที่อยู่ระหว่างทิวเขาผีปันน้ำ[4] ซึ่งเป็นทิวเขาที่มีลักษณะซับซ้อน โดยแนวของทิวเขาเอง ต่างเชื่อมต่อกันเป็นโครงข่ายอยู่ทางซีกตะวันออกของภาคเหนือ

ที่มาของชื่อ “ผีปันน้ำ” มาจากแหล่งต้นกำเนิดของแม่น้ำหลายสายที่แยกทิศทางกันไปได้แก่ แม่น้ำปิง วัง ยม และน่าน ที่ไหลลงใต้สู่แม่น้ำเจ้าพระยา และกลุ่มน้ำแม่ลาว น้ำแม่กก และน้ำแม่อิง ที่ไหลขึ้นเหนือไปลงแม่น้ำโขง[5]

ทิวเขาผีปันน้ำ ทอดตัวไปมาอย่างสลับซับซ้อน เริ่มจาก

1. เส้นแบ่งเขตจังหวัดระหว่างอำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ กับอำเภอแม่สรวย จังหวัดเชียงราย
2. ทอดยาวไปทางทิศใต้ตามแนวเส้นแบ่งเขตจังหวัดระหว่างอำเภอไชยปราการและอำเภอพร้าว จังหวัดเชียงใหม่ กับอำเภอเวียงป่าเป้า จังหวัดเชียงราย
3. ถึงดอยผาโจ้ จึงหักกลับไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือและทิศเหนือ ตามแนวเส้นแบ่งเขตจังหวัดระหว่างอำเภอเวียงป่าเป้า จังหวัดเชียงราย กับอำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง
4. แล้วหักวกไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ตามแนวเส้นแบ่งเขตจังหวัดระหว่างอำเภอพาน จังหวัดเชียงราย กับอำเภอวังเหนือ จังหวัดลำปาง และระหว่างอำเภอวังเหนือและอำเภองาว จังหวัดลำปาง กับอำเภอแม่ใจ อำเภอเมืองพะเยา และอำเภอดอกคำใต้ จังหวัดพะเยา
5. จากนั้นทิวเขาหักกลับไปทางทิศเหนือ ตามแนวเส้นแบ่งเขตอำเภอดอกคำใต้ อำเภอจุน และอำเภอเชียงคำ กับอำเภอเชียงม่วนและอำเภอปง จังหวัดพะเยา
6. จนสิ้นสุดทิวเขาที่จุดบรรจบกับทิวเขาหลวงพระบาง รวมความยาวประมาณ 475 กิโลเมตร

ตัวเมืองลำปาง[6] อยู่ ณ สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 234.92 เมตร และภูเขาสูงที่สุดอยู่ที่ อำเภอเมืองปาน ชื่อว่า “ดอยลังกา” ความสูง 1,986 เมตร บนละติจูด เหนือ 18 องศา 59’ 53” และลองจิจูด ตะวันออก 99 องศา 24’ 26”

ลุ่มน้ำ

อาจนับว่าลำปางประกอบด้วย ลุ่มน้ำวังและลุ่มน้ำงาวมีการแบ่งพื้นที่ลุ่มน้ำวังออกเป็น 7 ลุ่มน้ำสาขา สรุปรายละเอียดได้ดังนี้[7]

1. ลุ่มน้ำแม่น้ำวังตอนบน มีพื้นที่ประมาณ 1,639.55 ตารางกิโลเมตร มีแหล่งต้นกำเนิดมาจากเทือกเขาผีปันน้ำบริเวณดอยหลวง บ้านป่าหุ่ง อำเภอพาน จังหวัดเชียงราย ที่อยู่ทางทิศเหนือของอำเภอวังเหนือ บริเวณตำบลวังแก้ว เขตติดต่ออำเภอวังเหนือกับอำเภอเวียงป่าเป้า จังหวัดเชียงราย ครอบคลุมพื้นที่อำเภอวังเหนือและอำเภอแจ้ห่ม จังหวัดลำปาง รวมตำบลที่อยู่ในพื้นที่ลุ่มน้ำสาขาทั้งหมด 11 ตำบล มีลุ่มน้ำย่อยที่สำคัญ คือ ลุ่มน้ำแม่เย็นและลุ่มน้ำแม่ม่า
2. ลุ่มน้ำแม่สอย มีพื้นที่ประมาณ 732.97 ตารางกิโลเมตร มีแหล่งกำเนิดมาจากเทือกเขาทางด้านทิศตะวันตกเฉียงเหนือ แนวเขตแดนจังหวัดลำปางกับเชียงใหม่ ลุ่มน้ำแม่สอยอยู่ในเขตพื้นที่ในอำเภอแจ้ห่มและอำเภอเมืองปาน รวมตำบลที่อยู่ในพื้นที่ 5 ตำบล มีลุ่มน้ำย่อยที่สำคัญ คือ ลุ่มน้ำแม่ปานและลุ่มน้ำแม่มอน
3. ลุ่มน้ำแม่ตุ๋ย มีพื้นที่ประมาณ 809.38 ตารางกิโลเมตร มีแหล่งต้นกำเนิดมาจากเทือกเขาในเขตอำเภอเมืองปาน ไหลจากทิศเหนือลงมาทางทิศใต้เข้าเขตอำเภอเมืองลำปางก่อนไปบรรจบกับแม่น้ำวังที่อำเภอเมืองลำปาง พื้นที่ลุ่มน้ำอยู่ในอำเภอเมืองปานและอำเภอเมืองลำปาง รวมตำบลที่อยู่ในพื้นที่ 4 ตำบล
4. ลุ่มน้ำแม่น้ำวังตอนกลาง มีพื้นที่ประมาณ 2,077.07 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่อำเภอห้างฉัตร อำเภอเมืองลำปาง อำเภอเกาะคา และอำเภอแจ้ห่ม มีลุ่มน้ำย่อยที่สำคัญ คือ ลุ่มน้ำแม่ยาว น้ำแม่ไพร น้ำแม่ตาล และน้ำแม่เกี๋ยง รวมตำบลที่อยู่ในพื้นที่ 33 ตำบล
5. ลุ่มน้ำแม่จาง มีพื้นที่ประมาณ 1,626.86 ตารางกิโลเมตร เป็นลุ่มน้ำสาขาขนาดกลางที่สำคัญลุ่มน้ำหนึ่งของลุ่มน้ำวัง มีต้นกำเนิดมาจากดอยหลวงกับดอยผาแดง ซึ่งเป็นแนวสันปันน้ำกับลุ่มน้ำงาว ครอบคลุมพื้นที่อำเภอแม่ทะกับอำเภอแม่เมาะทั้งหมด มีทิศทางการไหลจากทิศตะวันออกเฉียงเหนือไปทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ไปบรรจบกับแม่น้ำวังที่บ้านสบจาง ในเขตอำเภอเกาะคา จังหวัดลำปาง มีลุ่มน้ำย่อยที่สำคัญ คือ ลำน้ำแม่เมาะ ลำน้ำแม่ทะ และลำน้ำแม่วะ รวมตำบลที่อยู่ในพื้นที่ 15 ตำบล
6. ลุ่มน้ำแม่ต๋ำ มีพื้นที่ประมาณ 755.75 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่อำเภอเสริมงาม มีแหล่งต้นกำเนิดมาจากเทือกเขาเขตอำเภอเสริมงาม จังหวัดลำปาง กับอำเภอแม่ทา จังหวัดลำพูน ไหลไปบรรจบแม่น้ำวังในเขตอำเภอสบปราบ มีลุ่มน้ำย่อยที่สำคัญ คือลุ่มน้ำแม่เลียงและน้ำแม่เสริม รวมตำบลที่อยู่ในพื้นที่ 4 ตำบล
7. ลุ่มน้ำแม่น้ำวังตอนล่าง มีพื้นที่ 3,151.581 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่อำเภอเกาะคา อำเภอแม่ทะ เภอสบปราบ อำเภอเถิน อำเภอแม่พริก และพื้นที่ในเขตอำเภอบ้านตาก อำเภอสามเงา จังหวัดตาก มีลุ่มน้ำสาขาที่สำคัญ คือ ห้วยแม่พริกและห้วยแม่สลิด รวมตำบลที่อยู่ในพื้นที่ 22 ตำบล

ส่วนลุ่มน้ำงาวนั้นเป็นลุ่มน้ำสาขาของแม่น้ำยม

ลักษณะทางธรณีวิทยา

อาจมองผ่านภาพรวมของภาคเหนือ ที่พบว่ามีลักษณะทางธรณีวิทยาค่อนข้างสลับซับซ้อน มีการเคลื่อนไหวของเปลือกโลกอย่างรุนแรงมาหลายครั้ง ดังที่พบว่าพื้นที่บางส่วนถูกอัดดันยกตัวขึ้นเป็นทิวเขาและภูเขา เกิดการสึกกร่อนพังทลายของหิน และบางส่วนทรุดตัวต่ำลงไปเป็นแอ่งแผ่นดิน ทั้งยังเกิดการตกจมทับถมของโคลนตะกอน ซึ่งต่อมากลายเป็น “หินชั้น” หรือ “หินตะกอน”. [8] บริเวณเหล่านี้ประกอบด้วยหินอายุที่แตกต่างกันมาก ตั้งแต่มหายุคเก่าที่สุด (พรีแคมเบรียน เก่ากว่า 570 ล้านปีมาแล้ว) จนถึงมหายุคใหม่ที่สุด (ซีโนโซอิก 66.4 ล้านปีลงมา)

รอยเลื่อนทางธรณีวิทยา

แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวหรือบริเวณตำแหน่งศูนย์กลางแผ่นดินไหวส่วนใหญ่จะอยู่ตรงบริเวณพื้นที่เสี่ยง จังหวัดลำปางวางตัวอยู่ท่ามกลาง รอยเลื่อนมีพลังที่นับได้ 2 รอยเลื่อน นั่นคือ รอยเลื่อนเถิน และรอยเลื่อนพะเยา

1. รอยเลื่อนเถิน อยู่ทางทิศตะตกของรอยเลื่อนแพร่ โดยตั้งต้นจากด้านตะวันตกของอำเภอเถินไปทางตะวันออกเฉียงเหนือ ขนานกับรอยเลื่อนแพร่ไปทางด้านเหนือ ของอำเภอเถินไปทางตะวันออกเฉียงเหนือขนานกับรอยเลื่อนแพร่ ไปทางด้านเหนือของอำเภอวังชิ้นและอำเภอลอง รวมความยาวทั้งหมดประมาณ 90 กิโลเมตร เคยมีรายงานการเกิดแผ่นดินไหวขนาด 3.7 ริกเตอร์ บนรอยเลื่อนนี้ เมื่อวันที่ 23 ธันวาคม 2521
2. รอยเลื่อนพะเยา ครอบคลุมจังหวัดลำปาง เชียงราย และพะเยา

ภูเขาไฟ

พบแหล่งภูเขาไฟบริเวณตอนกลางของลำปาง ในเขต อำเภอเมืองลำปาง-อำเภอแม่ทะ และเกาะคา-อำเภอสบปราบ โดยกลุ่มหินบะซอลต์ ที่เกิดจากลาวาของภูเขาไฟลำปางไหลอาบออกมาปกคลุมพื้นที่ มีอยู่ 2 กลุ่ม คือ กลุ่มที่คลุมพื้นที่อำเภอเกาะคา และอำเภอสบปราบ เรียกรวมกันว่า บะซอลต์สบปราบ มีพื้นที่ประมาณ 70 ตารางกิโลเมตร อีกกลุ่มหนึ่งอยู่ในบริเวณอำเภอเมืองลำปาง และอำเภอแม่ทะ รวมเรียกว่า บะซอลต์แม่ทะ ซึ่งได้แก่ภูเขาไฟดอยผาคอกจำป่าแดด และภูเขาไฟดอยผาคอกหินฟู กลุ่มนี้ให้ลาวาคลุมพื้นที่ประมาณ 120 ตารางกิโลเมตร ภูเขาไฟลำปางเกิดจากการเคลื่อนไหวของเปลือกโลก ทำให้เกิดรอยเลื่อนลึก (Deepseated fault) ขึ้นในแนวเหนือ-ใต้ เป็นช่องทางให้หินหนืดภายใต้ผิวโลก ทะลักล้นออกมาในแนวรอยเลื่อนนี้เกิดเป็นปล่องภูเขาไฟเรียงตัวในแนวนี้ด้วย[9]

ถ่านหินลิกไนต์และสุสานหอยขม

ไม่เพียงการพบถ่านหินลิกไนต์จำนวนมหาศาล ที่อำเภอแม่เมาะ ยังมีการค้นพบสุสานหอยขม อายุกว่า 13 ล้านปี ในเขตเหมืองแม่เมาะในพื้นที่กว่า 43 ไร่ อีกด้วย [10]

ภูมิอากาศ

ลำปางเป็นจังหวัดที่มีอากาศร้อนอบอ้าว เมื่อเทียบกับจังหวัดอื่น ๆ ในภาคเหนือ และในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมาลำปางเป็นดินแดนที่ฝนตกน้อย ฝนแล้ง จนมีปัญหากับการเพาะปลูกอยู่เสมอ แบ่งภูมิอากาศออกได้เป็น 3 ฤดู