La topografía del país es variada, desde la planicie desértica que comprende casi el 80% del territorio a las montañas en el este, que llegan a los 4.643 m de altitud.

En el sudeste del país, se encuentra la cordillera Gissar, que discurre unos 200 km de este a oeste entre Tayikistán y Uzbekistán.

Sus puntos más elevados se hallan en Tayikistán, donde destaca el monte Chimtarga, de 5489 m. En Uzbekistán las montañas descienden hacia el oeste; el río Zeravshan, que nace en el país vecino, sigue la misma dirección y al llegar a la planicie central de Uzbekistán se divide en diversos canales de riego.

En la parte uzbeka de las montañas hay pinturas rupestres que pertenecen a la civilización sogdiana.

Estos macizos son las estribaciones occidentales del gran sistema de las montañas Tian Shan, que en su parte occidental se unen a la parte norte de la cordillera del Pamir.

En la prolongación al nordeste del país hay tres ríos, Ugam, Pskem y Chatkal, que se unen en el lago Charvak, el mayor de los embalses de la zona, formando el río Chirchiq.

Está formado por arcillas y dunas onduladas, sin vegetación, salvo algunas zonas esteparias.

Las arenas están formadas por evaporitas y restos de minerales alcalinos.

La vegetación está formada por matorrales del género Anabasis, Salsola y Artemisia.

Se trata de una superficie rocosa calcárea ligeramente ondulada con numerosas cavidades endorreicas poco profundas, con suelos arcillosos en las depresiones y algunas hierbas tras las raras lluvias.

[2]​ La parte más oriental de Uzbekistán está formada por el Valle de Fergana, una prolongación del país donde nace el río Sir Daria y que es también la región más fértil.

Tiene una superficie de 21.440 km² y está bordeada por las montañas de Tien Shan por el norte, la cordillera Gissar por el sur y las montañas Alai por el este, cuyos picos nevados se ven desde la planicie.

En el extremo oriental, en el Kara Daria se construyó el embalse de Andiján, entre Kirguistán y Uzbekistán, para irrigar el valle.

[3]​ La actividad sísmica en la República de Uzbekistán es importante, ha habido muchos terremotos.

Su capital, Taskent, fue casi completamente destruida por un terremoto en 1966, otros fenómenos sísmicos causaron grandes daños antes y después de este año.

Los recursos hídricos son escasos en el país y mal distribuidos en todo el territorio.

Forman las dos cuencas fluviales más importantes del Asia central y se utilizan mayoritariamente para el riego de las tierras agrícolas.

de acuerdo al International Crisis Group, esta situación no resuelta podría originar un conflicto.

Los principales tributarios son los ríos Surkhandarya, Sherabad, Kashkadarya y Zeravshan.

En la cuenca se producen de media anual 78,5 km³, con grandes variaciones, con el 77-80 por ciento entre abril y septiembre.

Solo el 6% se genera en el propio Uzbekistán, y apenas el 10% alcanza el mar de Aral.

La cuenca alta del río se encuentra en Kirguistán, donde se genera la mayor parte del agua; la cuenca media entre Tayikistán y Uzbekistán, y la baja en Kazajistán, antes de descargar en el mar de Aral.

Los principales tributarios en Uzbekistán son el Chirchik y el Angren o Akhangaran, que nacen en Kirguistán.

Actualmente, está alimentado únicamente por un largo canal llamado Daryalyk Collector, que procede del río Amu Daria, después de que se secara el río Uzboy en el siglo XVIII.

[8]​ El lago Aidar, que aparece claramente reflejado en los mapas desde el satélite, se encuentra en el centro-este de Uzbekistán.

Debido a la gran cantidad de sedimentos que aportan los grandes ríos del país (el Amu Daria y el Sir Daria son ríos muy turbios) por estas fechas, 11 de esos embalses se habían colmatado, y otros cinco estaban fuera de servicio por la misma razón.

Las temperaturas de verano a menudo superan los 40.oC, y son cuatro o cinco grados más cálidas en el sur.

Cuando hay pocas lluvias entre julio y septiembre, la vegetación deja de crecer.

[12]​ Bujará, a 200 m de altitud, en las llanuras centrales, tiene un clima parecido aunque más seco, con solo 150 mm anuales y cuatro meses en verano en que apenas llueve y las temperaturas medias durante el día superan los 37.oC.

Los problemas ambientales: desaparición gradual del Mar de Aral, causando tormentas de arena y sal que contribuyen a la desertificación; la contaminación del agua por residuos industriales y productos agroquímicos, causando problemas de salud y la salinización del suelo.