उत्तराखंड का कुल भौगोलिक क्षेत्रफल 53,483 वर्ग किमी है, जिसमें से 86% पहाड़ी है और 65% जंगल से घिरा हुआ है। राज्य के अधिकांश उत्तरी हिस्से उच्च हिमालयी चोटियों और ग्लेशियरों द्वारा कवर किए गए ग्रेटर हिमालय पर्वतमाला का हिस्सा हैं, जबकि निचली तलहटी को ब्रिटिश लॉग व्यापारियों और बाद में स्वतंत्रता के बाद, वन ठेकेदारों द्वारा अस्वीकृत किया गया था। वनीकरण में हाल के प्रयास, हालांकि, कुछ हद तक स्थिति को बहाल करने में सफल रहे हैं। अद्वितीय हिमालयी पारिस्थितिकी तंत्र कई जानवरों (जैसे कि भाल, हिम तेंदुए, तेंदुए और बाघ), पौधों और दुर्लभ जड़ी बूटियों के लिए मेजबान की भूमिका निभाता है। भारत की दो महान नदियाँ, गंगा और यमुना उत्तराखंड के ग्लेशियरों में जन्म लेती हैं, और असंख्य झीलों, हिमनदों के पिघलने और जलधाराओं से भर जाती हैं।
उत्तराखंड हिमालय श्रृंखला के दक्षिणी ढलान पर स्थित है, और जलवायु और वनस्पतियां ऊंचाई के साथ बहुत भिन्न होती हैं, ग्लेशियरों से उच्चतम ऊंचाई पर उष्णकटिबंधीय जंगलों में कम ऊंचाई पर। उच्चतम ऊंचाई बर्फ और नंगे चट्टान द्वारा कवर की जाती है। नंदा देवी समुद्र तल से 7,816 मीटर (25,643 फीट) की ऊँचाई के साथ उत्तराखंड का सबसे ऊँचा भूमि स्थल है। शारदा सागर जलाशय उत्तराखंड का सबसे कम भूमि बिंदु है जिसकी ऊँचाई 190 मीटर (620 फीट) है।
पश्चिमी हिमालयन अल्पाइन झाड़ी और घास के मैदान 3,000 और 5,000 मीटर (9,800 और 16,400 फीट) के बीच होते हैं: टुंड्रा और अल्पाइन घास के मैदान उच्चतम ऊंचाई को कवर करते हैं, रोडोडेंड्रोन-प्रभुत्व वाले झाड़ी निचले ऊंचाई को कवर करते हैं। पश्चिमी हिमालयी उप-तटीय शंकुवृक्ष वनों के वृक्ष की रेखा के ठीक नीचे स्थित हैं; 3,000 से 2,600 मीटर (9,800 से 8,500 फीट) की ऊँचाई पर वे पश्चिमी हिमालय के विस्तृत जंगल में संक्रमण करते हैं, जो 2,600 से 1,500 मीटर (8,500 से 4,900 फीट) की ऊँचाई पर स्थित है। 1,500 मीटर (4,900 फीट) से नीचे की ऊंचाई पर हिमालय के उपोष्णकटिबंधीय देवदार के जंगल हैं। सूखने वाले तराई-डुअर सवाना और घास के मैदान और ऊपरी गंगा के मैदान नम पर्णपाती जंगल उत्तर प्रदेश की सीमा के साथ तराई को कवर करते हैं। इस बेल्ट को स्थानीय रूप से भाबर के नाम से जाना जाता है। ये तराई के जंगल ज्यादातर कृषि के लिए साफ कर दिए गए हैं, लेकिन कुछ ही स्थान शेष हैं।