Географиялық жағынан облыс аумағы негізінен жазық. Алып жатқан жер аумағы 144 264 км2 шамасында. Жамбыл облысының батыс бөлігінде, Қаратау жотасының солтүстік-шығысында Айкен құмдары бар, олардың ауданы 3200 км2. Облыстың климаты (Оңтүстік Қазақстанның басқа өңірлері сияқты) құрғақ және шұғыл континентті