В рельефе западной и центральной части республики выделяется Тувинская котловина, окруженная хребтами Западного Саяна, Шапшальским, Цаган-Шибэту, Танну-Ола и горами восточной Т. К Ю.-З. от хребта Цаган-Шибэту располагается наиболее высокий в Т. горный массив Монгун-Тайга (3970 м). В пределах восточной, наиболее приподнятой части находятся юго-западные склоны Восточного Саяна, Тоджинская котловина, Восточно-Тувинское нагорье с хребтом Академика Обручева и нагорье Сангилен.
Важнейшие полезные ископаемые: руды цветных и редких металлов, каменный уголь, асбест, железная руда, золото, ртуть, различные стройматериалы.
Климат резко континентальный. Зима морозная безветренная, в котловинах малоснежная. Лето умеренно тёплое в горах и жаркое в котловинах. Средняя температура января от —28 °С до —35 °С, июля 15—20 °С. Осадков в котловинах выпадает 150—400 мм в год (в Тувинской котловине — 200—220 мм, в Тоджинской — 350—400 мм), в горных районах от 400—600 мм до 800—1000 мм в год; максимум осадков летом. В основных земледельческих районах продолжительность безморозного периода 90—116 сут, вегетационный период в тех же районах — 150—160 сут. По территории Т. распространены участки многолетней мерзлоты.
Почти все реки относятся к бассейну Енисея. Важнейшей является р. Улуг-Хем (Верхний Енисей) с левым притоком р. Хемчик, а также 2 истока Енисея: Бий-Хем и Ка-Хем. На юге республики р. Тес-Хем, впадающая в бессточное озеро Убсу-Нур. Большинство рек носит горный характер и обладает значительными запасами гидроэнергии (потенциальная мощность около 8 Гвт). Озёра, главным образом ледникового и ледниково-тектонического происхождения, располагаются в Тоджинской котловине (Нойон-Холь, Тоджа, Маны-Холь и др.), а также в горах западной части Т. (Хиндиктиг-Холь, Кара-Холь, Сут-Холь). В Тувинской котловине находятся сточное озеро Чагытай, а также бессточные солёные озёра Хадын и Чедер (источник получения самосадочной соли). В Убсунурской котловине (кроме озера Убсу-Нур, находящегося на территории МНР) имеется пресное озеро Тере-Холь. Известно около 50 (главным образом на В.) термальных, карбонатных источников (аршанов).
Характерно большое разнообразие почвенного покрова, а также флоры и фауны: связано это в основном с горным характером рельефа, а также с пограничным положением Т. между монгольскими полупустынями и бореальными областями Сибири. В котловинах преобладает степная растительность на каштановых и чернозёмных почвах; на склонах окружающих их хребтов и в восточной части республики — кедрово-лиственничная тайга на горно-лесных (серых) и горно-таёжных почвах. Площадь кедровых лесов составляет свыше 3 млн. га (11% всех кедровых лесов РСФСР). В котловинах на песчаных почвах встречаются участки сосновых лесов, а по долинам крупных рек — тополевая урема; распространены заросли облепихи (Хемчикская котловина). В горах хорошо выражена высотная поясность: пояс горных степей и лесостепья (на высотах до 1000—1200 м), горно-лесной (от 1000 до 2200 м), горные леса занимают около площади республики. Вершинные части большинства хребтов, находящиеся в высокогорном поясе, покрыты мохово-лишайниковыми и каменисто-щебенистыми тундрами, реже — лугами. В горно-таёжных районах обитают соболь, белка, колонок, горностай, заяц-беляк, росомаха, рысь, бурый медведь; из копытных — лось, косуля, кабарга, марал, кабан; из птиц — рябчик, тетерев, глухарь, куропатка бородатая, гуси, утки. Для лесостепных и степных районов наиболее характерны лисица, волк, степной хорёк, грызуны (длиннохвостый суслик, различные виды полёвок и др.). В южных районах встречаются представители животного мира Центральной Азии: сурок-тарбаган, даурский ёж, дикий кот манул, заяц-толай, корсак и др. В высокогорном поясе обитают горный козёл, пищуха, тундреная и белая куропатки. На востоке Т. — северный олень. В реках и пресных озёрах — таймень, ленок, сиг, хариус, щука и др. Акклиматизированы баргузинский соболь и ондатра. Имеется 7 заказников (Азасский, Балгазынский, Тере-Хольский, Хутинский, Хиндиктиг-Хольский, Чербинский, Шанский).
К. О. Шактаржик.
Население. Основное население — тувинцы (135,3 тыс. чел.; здесь и ниже данные переписи 1970); живут русские (88,4 тыс. чел.), хакасы (2,1 тыс. чел.) и др. Средняя плотность населения 1,5 чел. на 1 км2 (1975). По территории республики население распределено весьма неравномерно, большая часть размещена в межгорных котловинах и по долинам рек; наиболее заселена Тувинская котловина, где расположены города: Кызыл (57 тыс. жителей в 1976, свыше 20% населения Т.), Шагонар, Чадан, Ак-Довурак и посёлки: Кызыл-Мажалык, Хову-Аксы и Каа-Хем. Горное население составляет 40% всего населения.