Yên Bái là một tỉnh miền núi, nằm ở khu vực chuyển tiếp giữa Tây Bắc và Trung du Bắc bộ. Phía Tây Bắc giáp tỉnh Lao Cai, phía Đông Bắc giáp hai tỉnh Tuyên Quang và Hà Giang; Phía Đông Nam giáp tỉnh Phú Thọ và phía Tây Nam giáp tỉnh Sơn La.
Diện tích đất tự nhiên của toàn tỉnh là 6887 km2, xếp thứ 4 trong số 11 tỉnh vùng Đông Bắc (sau Lạng Sơn, Lao Cai, Hà Giang). So với các tỉnh và thành phố trong cả nước thì Yên Bái xếp thứ 15. Địa bàn rộng nên từ trung tâm thành phố đi huyện Mù Cang Chải dài hơn 200 km.
Yên Bái có 9 đơn vị hành chính cấp huyện thị (1 thành phố, 1 thị xã và 7 huyện) với tổng số 180 xã phường, thị trấn. Theo báo cáo của tỉnh tính đến ngày 31/12/2005 có 85 xã vùng cao trong đó có 70 xã vùng cao đặc biệt khó khăn, chiếm 74,2% về diện tích và 39,95% về dân số so với toàn tỉnh. Toàn tỉnh có 731.784 người trong đó nam là 363.010 người, nữ là 368.774 người, có 30 dân tộc anh em cùng chung sống. Dân tộc thiểu số chiếm 50,4% dân số toàn tỉnh [9, tr.6]. Tuy nằm sâu trong nội địa nhưng Yên Bái tương đối thuận lợi về giao thông, với một mạng lưới đường sắt, đường bộ, đường thủy khá thuận lợi. Yên Bái có vị trí quan trọng, là một trong những đầu mối giao thông của vùng núi phía Bắc.
Địa hình: Đặc điểm địa hình của tỉnh Yên Bái là cao dần từ Đông Nam lên Tây Bắc
và được kiến tạo bởi ba dãy núi lớn đều có hướng chạy Tây Bắc - Đông Nam. Địa hình khá phức tạp nhưng có thể chia Yên Bái thành hai vùng lớn: vùng cao và vùng thấp.
- Vùng cao có độ cao trung bình 600m trở lên so với mặt nước biển, bao gồm 70 xã có diện tích tự nhiên chiếm 67,56% diện tích toàn tỉnh. Vùng này dân cư thưa thớt, đại
bộ phận là đồng bào thiểu số như: Mông, Dao, Khơ Mú; trình độ dân trí thấp, cơ sở hạ tầng yếu kém; tập quán canh tác lạc hậu, còn nhiều hộ du canh du cư; đời sống người dân còn gặp nhiều khó khăn.
- Vùng thấp có độ cao dưới 600m, chủ yếu là địa hình đồi núi thấp, thung lũng bồn địa chiếm 32,44% diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Dân cư vùng này đông đúc, đại bộ phận là người Kinh, Thái, Tày, Nùng. Người dân có tập quán canh tác tiến bộ hơn, đời sống nhân dân khá hơn, trình độ dân trí cao hơn. Nhiều công trình thuộc cơ sở hạ tầng được đầu tư xây dựng, đặc biệt là những vùng thị trấn, thị xã. Đây là vùng đang góp phần quan trọng làm tăng trưởng nền kinh tế của tỉnh.
Thời tiết và khí hậu: Yên Bái nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ
trung bình 22-230C, tổng nhiệt độ cả năm 7.500-8.0000C; lượng mưa trung bình 1.500- 2.200 mm/năm; độ ẩm trung bình 83- 87%, rất thuận lợi cho việc phát triển nông lâm nghiệp.
Tài nguyên rừng: Theo số liệu điều tra 1998 toàn tỉnh có 180.410,2 ha rừng tự nhiên, 78.330 ha rừng trồng, tỷ lệ tán che 37,59%. Tổng trữ lượng gỗ các loại khoảng 17.200.000m3. Ngoài ra, Yên Bái còn nhiều cây tre vầu nứa và các loại lâm sản khác. Về khai thác lâm sản từ khi có chủ trương đóng cửa rừng, sản lượng khai thác gỗ đã giảm xuống đáng kể từ 114.114m3 năm 1991 (trong đó rừng tự nhiên 42.830 m3, rừng trồng 71.284 m3) xuống 37.747 m3 năm 1998 (trong đó rừng tự nhiên 9.325 m3, rừng trồng 28.422 m3).
Năm 2002, diện tích đất rừng đạt 274.410 ha, so với năm 1995 tăng 66.802 ha (trong đó, rừng tự nhiên tăng 22.122 ha, rừng trồng tăng 4.680 ha); tỷ lệ tán che đạt 40%, so với năm 1995 tăng 9,5%. Đây là điểm đạt giới hạn cho phép của độ an toàn về môi trường và sản lượng khai thác.
Tài nguyên nước: Yên Bái có ba hệ thống sông suối lớn: sông Hồng, sông Chảy và
suối Nâm Kim (một chi nhánh của sông Đà) với tổng chiều dài 320 km với diện tích lưu vực trên 3.400 km2. Hệ thống chi lưu của nó phân bố tương đối đồng đều trên toàn lãnh thổ. Ngoài hệ thống sông suối còn có 20.193 ha mặt nước hồ ao, trong đó hồ Thác Bà
19.050 ha. Trong nhiều năm, nguồn tiềm năng này đã được khai thác sử dụng để xây dựng thủy điện, sản xuất nông, lâm nghiệp, vận chuyển lâm sản, hàng hóa và giao lưu giữa các vùng trong tỉnh cũng như giữa Yên Bái với đồng bằng sông Hồng.
Tiềm năng du lịch: Yên Bái là một tỉnh miền núi có phong cảnh thiên nhiên đa dạng, nhiều hang động; hang Thẩm Lé (Văn Chấn), Thẩm Khuôi, động Thủy Tiên (Yên Bình)..., sông hồ lớn như: Hồ Thác Bà, du lịch sinh thái Suối Giàng và nhiều di tích cách mạng. Song do điều kiện kinh tế chậm phát triển, cơ sở hạ tầng thấp kém nên chưa có điều kiện khai thác những tiềm năng này để phát triển ngành du lịch. Trong tương lai gần, cần đầu tư để xây dựng và phát triển du lịch trở thành một ngành kinh tế mũi nhọn của tỉnh.