Située dans les contreforts montagneux du nord-est du pays, cette province bénéficie d’une géographie très particulière puisqu’entre les chaines de montagnes plus ou moins hautes (de 600 m à 1400 m d’altitude, certains sommets dépassent même les 2000m), elle abrite le delta du Tonkin. Contrairement à d’autres régions du nord, Tuyen Quang n’est que très peu recouvert de forêt primitive (seulement 7% de son territoire) bien que la forêt de Na Hang soit très reconnue pour sa beauté et sa réserve incroyable de biodiversité. Elle protège des espèces animales et végétales rares comme le dinh, le mun (ébène), le sen (bassia), des singes (dont le singe à nez renversé), des panthères, des antilopes. Les cascades de Thac Mo offrent un cadre idéal pour se rafraichir et se détendre au milieu du chant des oiseaux, dans un décor verdoyant exceptionnel.

La province est traversée par un affluent du fleuve Rouge, la rivière Lo, qui prend sa source près de la frontière chinoise.

Le climat tropical tempéré de la province favorise la diversité et la croissance de la flore. Le nord de la province connait un hiver relativement long avec des basses températures et un climat sec. Toutefois, l’été est très pluvieux. Le climat du sud de la province connait un hiver court, un été très chaud, suivi d’un épisode de mousson. La température moyenne dans la province est de 22,4 ° C.

La province cache près de 300 sites culturels d’intérêts. Le plus célèbre est sans doute le site historique de Tan Trao, ancien haut lieu de la résistance avant la révolution d'août 1945. On y retrouve la Maison Communale Tan Trao, la Maison Communale Hong Thai et une petite hutte où Ho Chi Minh vécu durant l’été 1945. En outre, il y a d’autres vestiges historiques dans la province comme la Pagode Cave à Yen Son, le Dat Nong Tien et le Temple Thuong à Tuyen Quang.