東北三省的省會分別是：沈陽市（遼寧省）、哈爾濱市（黑龍江省）、長春市（吉林省）。

沈陽市，簡稱沈，舊稱奉天，是中華人民共和國遼寧省省會及最大城市，中國東北地區(qū)區(qū)域中心城市以及經(jīng)濟(jì)、金融、文化、交通、信息和商貿(mào)中心，副省級城市，國家新型工業(yè)化綜合配套改革試驗區(qū)沈陽經(jīng)濟(jì)區(qū)核心城市。沈陽位于東北平原南緣，南連遼東半島，北依長白山麓，位處環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈之內(nèi)，是中國環(huán)渤海地區(qū)、東北地區(qū)連接朝鮮半島的重要樞紐。

哈爾濱市，簡稱哈市，別名冰城、東方莫斯科、東方小巴黎，位于中國東北平原北部，是中華人民共和國黑龍江省的省會，東北地區(qū)重要的區(qū)域中心城市。哈爾濱地處黑龍江省南部，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季嚴(yán)寒漫長，夏季涼爽短促，是冰雪旅游和避暑勝地，以其每年一度的國際冰雪節(jié)和濃郁的歐陸風(fēng)情而聞名，也是中國首批優(yōu)秀旅游城市之一，中國歷史文化名城。

長春市是中華人民共和國吉林省的省會，副省級市，位于中國東北地區(qū)的“天然地理中心”，中國科學(xué)院長春分院，吉林大學(xué)也位于長春。長春位于東北平原中部，處于松嫩平原和松遼分水嶺的結(jié)合部。長春到四平深斷裂是一條分割山地與平原的主要構(gòu)造線，以東為隆起區(qū)（主要為大黑山），以西為沉降區(qū)，長春地區(qū)位于隆起區(qū)與沉隆區(qū)之間。地質(zhì)構(gòu)造的過渡性決定了長春地貌類型的多樣性，形成了東高西低的地貌特征。