Geografia i warunki naturalne Województwo katowickie leżało w południowej Polsce; graniczyło z województwami opolskim, łódzkim, kieleckim i krakowskim oraz na południu z Czechosłowacją. Rozciągało się pomiędzy 49°31' i 51°06' N (rozciągłość z południa na północ – 175 km) oraz 18°15' i 19°46' na wschód od Greenwich (rozciągłość z zachodu na wschód – 98 km). Obejmowało prawie całą Wyżynę Śląską (część środkowa i północno-zachodnia) oraz części Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej (część północno-wschodnia), Kotliny Oświęcimskiej, Pogórza Karpackiego i Beskidów Zachodnich (część południowa).
Większą część województwa zajmowała Wyżyna Śląska, zbudowana ze skał paleozoicznych (głównie piaskowców i łupków karbońskich), pokrytych utworami permskimi (piaskowce, iły, zlepieńce), a w części północnej także triasowymi (m.in. wapienie, margle, piaskowce, iły), zaś w południowej – trzeciorzędowymi; na powierzchni występowały osady czwartorzędowe (piaski, żwiry, gliny). Sięgała tu, rozciągająca się wzdłuż Małej Panwi Równina Opolska – lesista i piaszczysta część Niziny Śląskiej.