東北三省黑龍江省面積最大。黑龍江面積46萬平方公里是我國最東北的省份。吉林幅員面積為18.74萬平方公里。遼寧省陸地面積14.59萬平方公里。黑龍江省，簡稱黑，省會哈爾濱，位于中國最東北部，中國國土的北端與東端均位于省境。因省境東北有黑龍江而得名。
黑龍江東部和北部以烏蘇里江、黑龍江為界河與俄羅斯為鄰，與俄羅斯的水陸邊界長約3045公里；西接內蒙古自治區，南連吉林省。介于北緯43°26′~53°33′，東經121°11′~135°05′，南北長約1120公里，東西寬約930公里，面積47.3萬平方公里。
黑龍江轄12個地級市，1個地區。共64個市轄區、18個縣級市、45個縣、1個自治縣。所轄哈爾濱為副省級市，齊齊哈爾為較大的市（擁有地方立法權）。黑龍江西部屬松嫩平原，東北部為三江平原，北部、東南部為山地，多處平原海拔50—200米。黑龍江是中國重工業基地，工業門類以機械、石油、煤炭、木材和食品工業為主。
東北三省大體屬于溫帶季風氣候，但由于緯度高，冬季寒冷漫長，夏季溫暖而短促，冬季降雪，蒸發小，氣候濕潤，低地多沼澤（冷濕）。所處溫度帶和干濕地區：大部分在中溫帶，少部分在寒溫帶和暖溫帶，濕潤和半濕潤。
東北三省地形以平原、山地為主。分布的長白山、大興安嶺、小興安嶺是東北生態系統的重要天然屏障；三江平原、松嫩平原、遼河平原，土壤肥沃，土層深厚；松花江、東遼河、西遼河、鴨綠江等主要河流發源這里，具有巨大的經濟價值和生態價值。
東北三省被譽為新中國的“工業搖籃”。布局在東北三省的鋼鐵、能源、化工、重型機械、汽車、造船、飛機、軍工等重大工業項目，奠定了中國工業化的初步基礎。東北老工業基地中的裝備制造業特別是重大裝備制造業，曾經為我國做出很大貢獻，仍具有產業優勢、科研優勢和產業技術工人等“基礎性技術群體”的優勢和產業實力，而這些優勢和巨大潛力，是東南沿海等發達地區所不具備的。
