巴塔哥尼亚地区主要位于阿根廷境内，小部分属于智利，几乎包括阿根廷本土南部的所有土地。巴塔哥尼亚北起南纬36°的科罗拉多河，南到火地岛，西接安第斯山，东临大西洋。面积786938平方千米，约占阿根廷领土的28%。包括内乌肯、里奥内格罗、丘布特、圣克鲁斯4省和火地岛区，是一个自然地理环境比较独特的地方。

巴塔哥尼亚西接安第斯山脉，雪峰与火山映照，冰川同密林交错，辟有大量的国家公园和自然保护区。西部的安第斯山脉中坐落着面积达4000km²的北巴塔哥尼亚冰原和面积13000km²的南巴塔哥尼亚冰原，这是世界上位于极地之外的第二大连续冰原，其规模仅次于北美阿拉斯加东南区和加拿大交界处的冰原群。位于圣克鲁斯省西南部冰川国家公园内的佩里托·莫雷诺大冰川，高达74m，绵延30km，冰层不停地移动断裂，加上呼啸盘旋的山风，公园里充斥着雷鸣般的巨响。内乌肯省西北部拉宁国家公园里有21个大大小小的湖泊和一座海拔3774m的拉宁死火山。

这里还保存着远古原始森林，树高干粗，枝繁叶茂，苍劲挺拔。巴塔哥尼亚地区，还分布着内乌肯省布兰卡沼泽自然保护区、圣克鲁斯省佩雷托·莫雷诺国家公园、火地岛国家公园保留地、丘布特省瓦尔德斯半岛国家海洋公园等壮美的自然景观及保护区内的骆马、兀鹰、美洲豹、海狮、海象、企鹅等珍贵动物。

巴塔哥尼亚东部则是以辽阔的台地为主的荒漠和半荒漠高原。自西向东作阶梯状倾斜，东部则以陡峭的悬崖直逼大西洋，受古代冰川及现代干旱气候的影响，地表多冰蚀谷、冰碛丘、冰缘湖积冰水沉积及多种风蚀、风积地貌。

巴塔哥尼亚气候条件恶劣，素有“风土高原”之称。大陆面积狭窄、居安第斯山背风位置，其东西两岸洋流均为寒流。

受其综合影响，荒漠直抵东海岸，但大陆性特征不很强烈，冬夏没有极端的低温和高温，7月均温0℃-4℃，1月均温为12℃-20℃。降水稀少，全区年均降水量不超过300mm，并呈自西向东递减趋势。风力强盛，常吹时速超过110km的狂风，尘暴不断。