海北藏族自治州位于青海省境東北部，北與甘肅省毗鄰。地理坐標是東經98°05′-102°41′，北緯36°44′-39°05′。東南與西寧市的大通縣、海東市的互助縣、西寧市的湟中縣、湟源縣接壤；西與海西蒙古族藏族自治州的天峻縣毗連；南與海南藏族自治州的共和縣隔湖相望；東北與甘肅省的天祝、山丹、民樂、永昌、張掖、肅南等市、縣毗鄰。州府駐海晏縣西海鎮，距省會西寧市103千米。東西長413千米，南北寬261千米，面積3.47萬平方千米。