十勝支庁管内の総面積は1万827.47キロメートル。全道面積の13％を占め、道内14支庁の中では最も大きい。青森、鹿児島県より広く、香川、大阪の約6倍の面積を持つ。
十勝の気象は、沿岸部を除いて大陸的気候で、夏期は高温、冬期は低温・乾燥で、平野部では降雪量が少なく、晴天の日が多い特性がある。春は時々局地的な大雪に見舞われ、夏は日中最高気温が30度以上の真夏日が道内の気象官署の中でも最も多い。秋は霜の訪れが早く、無霜期間は140日前後で、作物の栽培上の制約となっている。冬は十勝晴れといわれる晴天が続き内陸を中心に氷点下30度以下にまで下がることがある。降雪量は少ないが、日照時間は年間2 ，000時間近くもある。