Esta región limita al Este con la llanura chaqueña, al Sur con las sierras Pampeanas y los Andes centrales, al Oeste con Chile y al Norte con Bolivia. Encierra ámbitos netamente diferenciados desde el punto de vista físico: la Puna, la Cordillera Oriental y las Sierras Subandinas.

La Puna es un remanente del macizo cristalino de Brasilia, afectado por la orogenia terciaria y elevado a considerable altura. Es una cuenca cerrada, excepto en el Norte donde desagua por el río Grande de San Juan al Pilcomayo; está comprendida entre elevadas cumbres volcánicas por el Oeste y las sierras de la denominada Precordillera Salto-Jujeña por el Este.

Recorren el altiplano una serie de montes aislados y cadenas que determinan la formación de cuencas cerradas en cuyos fondos chatos se alojan salares y salinas de considerable extensión, como Arizaro, Antofalla y Hombre Muerto. Los cordones montañosos detienen las lluvias por lo que la atmósfera es diáfana y seca y las amplitudes térmicas diarias muy acentuadas propias de un clima desértico, por lo que una gruesa capa de escombros, provenientes de la desagregación mecánica de las rocas, cubre las laderas de las sierras.

Las aguas se infiltran rápidamente en este suelo y reaparecen en forma de manantiales dirigiéndose hacia los salares, salinas y lagunas, dando origen a pequeñas vegas donde pastan rebaños de cauquénidos y se realizan algunos cultivos de papas, maíz y quinoa. Matas aisladas de llareta sirven de combustible a los escasos pobladores, descendientes de los collas.

La riqueza de la Puna es esencialmente minera, siendo muy importantes los yacimientos de boronatrocalcita; en la zona volcánica limítrofe con Chile se encuentran yacimientos de azufre, minerales de estaño se ubican en Mina Pirquitas, en Rinconada (Jujuy) y de plomo y cinc en Mina Aguilar. Los yacimientos de oro y plata de Incahuasi (Catamarca) han sido explotados desde el período prehispánico, encontrándose unidos con otros minerales en los distritos de León y Pirquitas (Jujuy).

Al Este de la Puna los cordones están expuestos a los vientos húmedos del Noreste, que aportan lluvias estivales y alimentan los ríos que han cavado profundos surcos a lo largo de líneas de fractura, constituyendo las quebradas como las de Humahuaca, del Toro y el valle Calchaqui. Las quebradas son vías de tránsito, más que lugares para la instalación humana, pero en algunas terrazas fluviales o conoides de deyección, se asientan poblaciones agrícolas que practican también la ganadería trashumante, como Tilcara, Humahuaca y Cachi.

Entre la Cordillera Oriental y las Sierras Subandinas se ubican extensas cuencas tectónicas que conforman los valles, dotados de una amplia red de ríos importantes para el aprovechamiento hidroeléctrico (Cabra Corral, La Ciénaga), y en los que predomina el clima tropical con precipitaciones estivales del orden de los 1.000 mm anuales, que origina una flora rica que contrasta con la pobreza de la Puna. Los valles son propicios para la actividad humana y en ellos se han desarrollado centros urbanos importantes como San Salvador de Jujuy y Salta.

Hacia el Este y en el límite con la llanura Chaqueña se ubican las Sierras Subandinas, orientadas de Norte a Sur y dispuestas en forma escalonada de Este a Oeste, dejando entre sí valles o cuencas (puertas) que comunican con la llanura oriental. El manto de sedimentos paleozoicos (petrolíferos) y otros más recientes depositados sobre el basamento cristalino, fue comprimido y plegado por la orogenia andina.

Por su orientación, los cordones interceptan los vientos húmedos del Noreste, produciéndose lluvias orográficas superiores a los 1.500 mm, que permiten el desarrollo de una selva similar a la de los Andes bolivianos. Ríos caudalosos bajan hacia los grandes colectores Bermejo y Salado, que reciben en esta zona sus últimos afluentes y salen a la llanura por las puertas de Orán y Metán respectivamente.

La expansión de los cultivos intensivos bajo riego, de caña de azúcar y cítricos, así como los de tabaco, café, vid y hortalizas que llegan a las ciudades del Sur fuera de estación (primicias) y la explotación de los yacimientos petrolíferos de Campo Durán y Madrejones, han dado un extraordinario impulso a la vida en los valles de San Francisco y Orán; por otra parte, la extracción de los minerales de hierro de la sierra de Zapla ha activado la vida del valle de Jujuy, en el que se encuentran los altos hornos de Zapla.