白山地处长白山腹地，境内山峰林立，绵亘起伏，沟谷交错，河流纵横。长白熔岩台地和靖宇熔岩台地覆盖境内大部分地区，龙岗山脉和老岭山脉斜贯全境。龙岗山脉海拔800-1200米，相对高度在500－700米之间；老岭山脉山体高大，海拔1000－1300米，相对高度500－800米之间。鸭绿江沿岸地形起伏较大，沟谷切割较深，地势较险峻。境内最高点长白山主峰白云峰海拔2691米，为东北地区最高峰；最低点靖宇县的批州口子，海拔279.3米。主要河流有鸭绿江、头道松花江、二道松花江、浑江等。白山属北温带大陆性季风气候，是吉林省最寒冷地区。春季昼夜温差大；夏季短，温热多雨；秋季凉爽，多睛朗天气；冬季长，干燥寒冷。区年平均气温4.6 ℃，夏季最高气温历史极值36.5℃，冬季最低气温历史极值-42.2℃，年平均降水量883.4毫米，日照时数2259小时，无霜期140天。