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【 区域位置 】杭锦后旗位于祖国北疆，内蒙古自治区巴彦淖尔市河套平原西北部，隶属于巴彦淖尔市。地处阴山南麓、黄河北岸、乌兰布和沙漠东缘。地域形状呈三角形，东南隔黄河与鄂尔多斯市杭锦旗相望，北靠乌拉特后旗，东北角连乌拉特中旗，东与临河区毗邻，西和西南与磴口县接壤。地理坐标为北纬 40°26′～ 41°13′、东经106°34′～ 107°24′，南北长约 87 千米，东西宽约52 千米，总面积 1751.53 平方千米。
【 地形地貌 】杭锦后旗为黄河冲积平原，由于黄河偏南，自西向东流经旗境。乌加河故道南部，地形由西南向东北微度倾斜，呈西南高，东北低。地面高程为 1019 米～ 1035.3 米，海拔最高点在头道桥镇黄河村，高程为海拔 1050 米，比最低的乌加河故道一线的高程高出 18 米。地面自然坡降约 1 ／7000 ～ 1 ／10000（东西向为 1 ／5000 ～ 1 ／7000，南北向为 1 ／8000 ～ 1 ／10000）。乌加河故道北部，地形是北高南低，坡降约 1 ／3000。沿乌加河故道一线形成一条西高东低的槽形地带。乌拉河西的局部地带，向西微倾。
杭锦后旗自然地理地貌总体分为三种类型，即大河、大川、大漠。大河为黄河，流经杭锦后旗境内 17.5 千米，平均过水量为 336 亿立方米，引黄灌溉面积为 14 万公顷土地，引水量为 7 ～12.3 亿立方米。大川就是适宜耕种的土地，全旗有可耕地 14 万公顷，盐碱化土地约占 44％。大漠为乌兰布和沙漠，沙漠总面积约 1 万平方公里，旗境内有沙漠 17899 公顷，全部为风积沙。
杭锦后旗地质构造属内陆断陷湖盆，后由黄河及其支流沉积物和少部分山洪沉积物充填而成为湖积—冲积平原，故其下部为巨厚的湖相沉积层，其上部由于受黄河冲积扇和山洪冲积扇影响，造成明显的分带性地貌特征。
地貌按成因类型可分为：阶地、剥蚀堆积地形、堆积地形风成沙丘。按形态可分为：冲积平原、沙丘、湖泊（海子）、高地、洼地。
【 气候气象 】杭锦后旗地处高原，深居内陆，是中温带大陆性气候与季风气候的交界区，属于旱极干旱气候区。四季寒暑变化明显，冬季漫长寒冷，春季短促、干燥多风，夏季炎热，秋季温和凉爽。历年年平均气温 7.9℃，年均降雨量136.6 毫，无霜期 152 天左右。2019 年平均气温8.7℃，较常年偏高 0.8℃；降水量为 102.2 毫米，较常年偏少 34.4 毫米。全年日照 3115.4 小时。全年无霜期日数 147 天。地表平均温度 12.7℃，相对湿度 43.6％。