La République du Haut-Karabagh se situe dans le sud-est du Caucase mineur. Son
paysage est typiquement montagneux. Le territoire de la République inclut l’est
du plateau du Karabagh qui s'incline d’ouest en est, pour se fondre dans la
vallée de l'Artsakh, qui constitue la plus grande partie de la plaine s’étendant
entre les fleuves Koura et Araxe.
La chaîne montagneuse du Karabagh s'étend du nord à l'est en suivant la
frontière du Haut-Karabagh. La chaîne du Mrav s'étend au Nord et comprend les
plus hauts sommets du pays : le Gomshasar (3 724 m) et le Mrav (3 343 m). Le pic
des Quarante Filles (Karrassoun Aghtchikner, 2 828 m) et le pic de Dizapaït (2
480 m) en font également partie.
Presque toutes les rivières du Haut-Karabagh coulent des montagnes de l’ouest et
du sud-ouest vers l’est et le sud-est et se jettent dans la vallée de l'Artsakh.
Au cours des siècles, ces rivières de montagne au débit rapide ont creusé de
profonds canyons et des vallées pittoresques. Le territoire de la République
offre un paysage montagneux extrêmement accidenté dont l'altitude moyenne est de
1 100 mètres au-dessus du niveau de la mer.
Les montagnes, qui représentent plus de 36 % du territoire (160 000 hectares),
sont en majeure partie couvertes de forêts. La roche nue apparaît uniquement
dans les régions de hauts plateaux montagneux. Les terres cultivables sont très
fertiles.
Les hauts plateaux de l’Artsakh, comme tous les hauts plateaux d’Arménie, ont
une activité sismique. Les formations volcaniques telles que le calcaire et
autres roches sédimentaires sont courantes en Artsakh.
Le Haut-Karabagh jouit d’un climat doux. Le territoire est largement dominé par
un climat subtropical sec. La température moyenne annuelle est de +10,5 °C. Les
mois les plus chauds sont ceux de juillet et d'août, au cours desquels les
températures moyennes atteignent +21,7 °C et +21,4 °C respectivement. Pendant
l'hiver, la température fluctue entre -0,2 °C et -0,9 °C en janvier et février.
Elle peut descendre jusqu'à -16 °C ou -19 °C dans les plaines et sur les
contreforts et jusqu'à -20 °C ou -23 °C en zone montagneuse. Elle peut monter
jusqu'à +40 °C dans les plaines et sur les contreforts et jusqu'à +32-37 °C en
zone montagneuse.
Les précipitations moyennes annuelles oscillent entre 480 et 700 mm selon la
région. Les montagnes sont abondamment arrosées : les précipitations annuelles y
varient en effet de 560 à 830 mm, les mois de mai et juin constituant la période
la plus humide. Les pluies torrentielles et la grêle sont courantes à cette
période de l'année. On compte 100 à 125 jours de brouillard par an.
Le Haut-Karabagh est riche en ressources naturelles. Il recèle notamment du
zinc, du plomb, du cuivre, de l’or, ainsi que des gisements de charbon et de
divers matériaux de construction tels que le marbre et le calcaire marbré, le
granit, le basalte, le tuf, le calcaire et de l’argile de grande qualité. La
République du Haut-Karabagh abrite plusieurs sources d’eau minérale riches en
fer, employées à des fins thérapeutiques.