Quảng Ngãi là tỉnh thuộc vùng Duyên hải Nam Trung Bộ. Diện tích trải dài theo hướng Bắc – Nam trong khoảng 100km, với chiều ngang theo hướng Đông – Tây hơn 60km, ứng với tọa độ địa lý từ 14032’ đến 15025’ vĩ tuyến Bắc và từ 108006’ tới 109004’ kinh tuyến Đông.

Phía Bắc giáp tỉnh Quảng Nam với đường ranh giới chung khoảng 60km; phía tây giáp các tỉnh Gia Lai, Kon Tum trên chiều dài 142km dựa lưng vào dãy Trường Sơn, phía Nam giáp tỉnh Bình Định với chiều dài 70km, phía Đông giáp biển với chiều dài khoảng 130 km với 5 cảng biển; trong đó cảng biển Dung Quất mang tầm vóc của một cảng quốc tế có khả năng tiếp nhận tàu lên đến 100.000 DWT, tàu hàng 30.000 – 50.000 DWT.

Quảng Ngãi cách thủ đô Hà Nội 883 km về phía nam và cách Thành phố Hồ Chí Minh 838 km về phía bắc.

Đồi núi chiếm tới gần 2/3 lãnh thổ của Quảng Ngãi.

Địa hình phân hóa theo chiều đông – tây và tạo thành vùng: vùng đồng bằng ven biển ở phía đông và vùng đồi núi rộng lớn chạy dọc phía tây với những đỉnh nhô cao trên 1.000m.

Quảng Ngãi nằm trong đới nội chí tuyến với khí hậu nhiệt đới gió mùa. Một năm có hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa.

Nhiệt độ trung bình năm đạt 25,6 – 26,90C, nhiệt độ cao nhất lên tới 410C.

Số giờ nắng trung bình năm là 2.131 giờ.

Độ ẩm tương đối trung bình năm đạt 84,3 %.

Lượng mưa trung bình năm đạt 2.504mm.

Mạng lưới sông suối cuả Quảng Ngãi tương đối phong phú và phân bố đều trên khắp lãnh thổ. Phần lớn sông ngòi đều bắt nguồn từ dãy Trường Sơn đổ ra biển Đông với đặc điểm chung là ngắn, dốc, lòng sông cạn, hẹp với lưu lượng nước có sự phân hóa rõ rệt giữa các mùa trong năm.

Ở Quảng Ngãi có 4 con sông chính là: sông Trà Bồng, Trà Khúc, Vệ, Trà Câu.

Quảng Ngãi có nhiều suối khoáng, suối nước nóng như: Thạch Bích (Trà Bồng), Hà

Thanh, Vin Cao (Sơn Hà), Lộc Thịnh, Bình Hòa (Bình Sơn); Hòa Thuận (Nghĩa Hành),

Đàm Lương, Thạch Trụ (Mộ Đức)…

Quảng Ngãi hiện có 9 nhóm đất chính: đất cát biển, đất mặn, đất phù sa, đất glây, đất xám, đất đỏ, đất đen, đất nứt nẻ và đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá.

Chất lượng đất của Quảng Ngãi thuộc loại trung bình. Đất có chất lượng tốt chỉ chiếm 21% tổng diện tích tự nhiên của tỉnh.

Có nhiều gỗ quý (lim, dổi, chò, kiền kiền…), cây làm nguyên liệu cho ngành tiểu thủ công nghiệp (tre, nứa, song mây, lá nón…), cây thuốc (sa nhân, hà thủ ô, thiên niên kiện, sâm…)

Trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi có một số khoáng sản, các mỏ được phát hiện gồm có mỏ bôxít ở Bình Sơn, mỏ sắt ở núi Võng, núi Đôi huyện Mộ Đức, mỏ than bùn ở Bình Sơn, mỏ graphit ở Hưng Nhượng huyện Sơn Tịnh, mỏ cao lanh ở Sơn Tịnh, mỏ granit ở Trà Bồng và Đức Phổ, đá vôi san hô ở Lý Sơn, Ba Làng An, Sa Huỳnh, cát thạch anh ở Bình Thạnh (Bình Sơn), Tru Trổi (Đức Phổ)…