ด้วยพื้นที่ 2.7 ล้านตารางกิโลเมตร (1.56 ล้านตารางไมล์) คาซัคสถานจึงเป็นประเทศที่ใหญ่ที่สุดอันดับ 9 ของโลก โดยมีขนาดพอ ๆ กับภูมิภาคยุโรปตะวันตก

เมืองใหญ่ของประเทศได้แก่ นูร์-ซุลตัน (เป็นเมืองหลวงตั้งแต่เดือนมิถุนายน พ.ศ. 2541) อัลมาเตอ (อดีตเมืองหลวง เคยเป็นที่รู้จักกันในชื่อ อัลมา-อะตา (Alma-Ata) และก่อน พ.ศ. 2460 (1917) ในชื่อเวียร์นืย) ฆาราฆันเดอ เชิมเกียนต์ เซียเมียย์ (เซมีปาลาตินสค์) และเตอร์กิสถาน เคยเป็นที่รู้จักในชื่อ ยาซี

ลักษณะภูมิประเทศแผ่ขยายจากตะวันออกจดตะวันตก ตั้งแต่ทะเลสาบแคสเปียนจนถึงแอ่งทาริม (ซินเจียง) และเทือกเขาอัลไต และจากเหนือจดใต้ ตั้งแต่ที่ราบไซบีเรียตะวันตกจนถึงโอเอซิสและทะเลทรายของภูมิภาคเอเชียกลาง

ลักษณะภูมิอากาศเป็นแบบภาคพื้นทวีป มีฤดูหนาวที่หนาวเย็นและฤดูร้อนแห้งแล้งและกึ่งแห้งแล้ง

ความยาวของพรมแดน: รัสเซีย 6,846 กิโลเมตร, อุซเบกิสถาน 2,203 กิโลเมตร, จีน 1,533 กิโลเมตร, คีร์กีซสถาน 1,051 กิโลเมตร และเติร์กเมนิสถาน 379 กิโลเมตร

• แม่น้ำและทะเลสาบสำคัญได้แก่
  • ทะเลอารัล
  • แม่น้ำอีลี
  • แม่น้ำอีร์ติช
  • แม่น้ำอีชิม
  • ทะเลสาบบัลคัช
  • ทะเลสาบไซซัน