Северный Казахстан отличается довольно суровым резко континентальным климатом с жарким летом и морозной зимой. Значительную его часть занимают равнинные степи, хотя в центре выделяется более холмистый регион, покрытый сосновыми лесами. Речная сеть развита лучше, чем на юге страны, но и она в целом не отличается многоводностью, много бессточных озёр. Крупнейшие реки — Иртыш, Ишим и Тобол, на юге его ограничивает Казахский мелкосопочник. Долгое время регион оставался слабонаселённым и отставал в хозяйственно-экономическом плане. Во времена советской власти началось планомерное освоение целины, а вместе с ним и заселение региона. Здесь получили развитие зерновое хозяйство, добыча железной руды и каменного угля, машиностроение, производство нефтепродуктов и ферросплавов, а также энергетика
В языковом плане Северный Казахстан — самый русский регион страны. В регионе представлено два основных этноса - казахи и русские.