Облыс Қазақстан Республикасының батыс бөлігінде орналасқан, 1938 жылы негізі қаланған (1992 жылға дейін Гурьев облысы болып аталды). Облыс аумағы 118,0 мың шаршы км жерді алып жатыр. Облыс халқының саны 2006 жылдың 1 желтоқсанына 479 984 мың адамды құрайды. Облыстағы орташа халық саны (1 шаршы метр аумағына) 4,0 адамды құрайды.

Атырау облысы негізінен ойпатты жазық болып келеді. Рельеф аумағы- көлбеулене келген, білінбей Каспий теңізі жағалауынан жоғары көтерілген. Каспий ойпатының көп бөлігі құм мен сордан (Нарын, Тайсойған, Қарақұм) құралған.

Мұнай және газға бай кен орындары бар (Жайық-Ембі ауданындағы мұнай кәсіпшілігі). Қазақстан Республикасының 2006 жылдың басында мемлекеттік баланста 214 мұнай кен орындары тіркелген, оның ішінде Атырау облысының үлесіне 88 кен орындары бар. Алынатын жалпы ел бойынша мұнай өндірісі категориясы қорын 4,0 млрд. тоннаға бағалайды, оның ішінде облысқа 2,5 млрд. тонна келеді.

Облыс түрлі пайдалы қазбалар қорларына бай, олар: құрылыс өндірісінің шикізаттары (қор 52,7 млн. тоннаға бағаланады); калий тұзы (697 млн.тонна), құрылыс тасы (41,2 млн.м.куб), гипс (21,0 млрд.тонна), ас тұзы (687,0 млн. тонна), құм-қиыршық қоспасы (12,0 млн.м.куб), әктас (1,9 млн. м. куб), бор (95,2 млн.тонна), бешофит (50,0 мың. тонна); минералды сулардың қайнар көздері, натрий диоксиді, калции хлориді, магний хлориді, магний сульфаты, олардың қорлары 898 млн. куб.метрді құрайды.

Жайық-Каспий балық өнеркәсібі Қазақстан Республикасының ішкі су қорлары арасында жетекші орынға ие. Балық саласының дамуына бекіре тектес бағалы балық түрлерінің Жайық және Каспий теңізінде болуы, уылдырық пен балықты дүниежүзілік рынокқа шығара алады. «Атыраубалық» АҚ ірі уылдырық өндірудің арқасында көптеген елдерге экспортталады. Каспий теңізінің жақын орналасуы өндіріс салаларының, яғни балық шаруашылығы, балық өндіріс өнеркәсібі, кеме шаруашылығы өндірістерінің дамуына жағдай жасайды.

Климаты қуаң континенттік, жазы ыстық, қуаң болса, қысы қарсыз (не жұқа қарлы), қара суықты келеді. Қаңтардың орташа темпертурасы-8-11СО, шілде +24,+25 СО. Жауын-шашынның жылдық мөлшері 100-200 мм. Облыс аумағында ірі өзен – Жайық (жалпы өзен ұзындығы -2534 км, Қазақстан жеріндегі ұзындығы – 1084 км), Ембі (712 км), Сағыз (511 км), Ойыл (800 км).Облыстағы ірі көлдің бірі – Индер (110,5 шаршы .метр).

Негізінен шөлдік-далалық өсімдіктер деп аталған өсімдік түрлерінен ғана қалыптасқан. Облыс аумағының жартысынан астамы құмдар өзен жағалауында ивалық өсімдіктер басым.