Новосибирская область располагается на юго-востоке Западно-Сибирской равнины, основной её рельеф равнинен. Область можно разделить на несколько географических районов, часть области слева от Оби занимает низменная Барабинская равнина и Кулундинская степь. На севере и северо-западе области располагается южная часть крупнейшего в мире Васюганского болота. Правобережье более холмисто, на юго-востоке переходит в предгорья Салаирского кряжа, древней горной системе. Наиболее высокая точка Салаира в области -- Пихтовый гребень (494.2 м). Основные реки - Обь и Омь. На Оби, южнее Новосибирска, раскинулось Новосибирское водохранилище, образованное плотиной Новосибирской ГЭС. В области расположено более трёх тысяч пресноводных, солёных и горько-солёных озёр, многие из которых являются ключевыми для миграции и гнездования водоплавающих птиц.

Природные условия весьма разнообразны, наиболее типичен лесостепной ланшафт, где открытые степные пространства перемежаются озёрами и колками, небольшими берёзово-осиновыми рощицами. На севере располагается сырая тёмнохвойная тайга, переходящая в торфяные болота. На юго-западе области лежит сухая Кулундинская степь. Восток области представлен черневой тайгой на склонах Салаирского кряжа. Южнее Новосибирска, вдоль Оби и Обского моря располагаются реликтовые ленточные боры.

Соответственно ланшафту разнообразен и животный мир. В Новосибирской области отмечено 360 видов птиц из 820, обитающих в России. Это объясняется удачным географическим положением и разнообразием ландшафтов. Через озёра Барабинской низменности проходят пути миграции многих перелётных птиц, поэтому озёрная система Чаны имеет международное значение как важное место обитания водоплавающих птиц. Северные болота служат домом для многочисленных видов птиц и зверей.