Erzincan ili genellikle dağlar ve platolarla kaplıdır. Dağ sıraları arasındaki çukurlarda yer alan ovalar ve düzlükler boğazlarla birbirine bağlanmış durumdadır. Ovalar ile dağ sıraları arasına akarsularca yarılmış, dalgalı platolar yerleşmiştir.
Erzincan'da ve Tercan çevresinin genel bitki örtüsü steptir. Yüksek dağların üzerinde çalılıklara ve meşeliklere rastlanır. Erzincan'ın batısında yer alan ve özellikle Refahiye'den başlayıp Kemah, Kemaliye çevresine kadar çam korulukları, meşelikler ve çalılıklara geniş ölçüde rastlanmaktadır. İlin en büyük akarsuyu Karasu Irmağıdır.
Erzincan karasal iklim özelliğine sahiptir. Erzincan çevre illere göre daha uzun ve sıcak yaz mevsimi yaşamaktadır.