Ang heograpiya ng Tigris-Euphrates ay isang malaking sistema ng ilog sa Kanlurang Asya na dumadaloy papuntang Persian Gulf. Binubuo ito ng dalawang pangunahing ilog: ang Tigris at Euphrates, kasama ang mga mas maliliit na tributaryo. Ang mga ilog na ito ay nagsisimula sa mataas na lugar ng Armenian highlands sa silangang bahagi ng Turkey. Mula doon, dumadaloy sila pababa sa mga lambak at burol patungong Syria, hilagang Iraq, at sa alluvial plain ng gitnang Iraq.Ang Tigris at Euphrates ay dumadaan sa mga lambak at gorges, bumababa mula 1,800 hanggang 3,000 metro sa itaas ng dagat sa kanilang pinagmulan, pababa sa 50 metro sa kanilang pagtatapos. Sa lugar ng Mesopotamia (na nangangahulugang "lupain sa pagitan ng mga ilog"), ang mga ilog ay dumadaloy sa isang patag na kapatagan na nabuo ng sediments ng mga ilog na ito. Magsasama ang dalawang ilog sa Al-Qurnah, Iraq upang bumuo ng ilog na tinatawag na Shatt al-Arab na dumadaloy patungong Persian Gulf.Ang rehiyon ay nasa pagitan ng mga bundok sa hilaga at kanluran at mga malalawak na kapatagan sa timog at silangan. May dalawang uri ng klima dito: ang bahagi ng mga bundok ay tumatanggap ng ulan at niyebe, habang ang malawak na kapatagan ay may tuyo at mainit na subtropical na klima. Ang tubig mula sa niyebe ay nagdudulot ng pagbaha tuwing tagsibol at nagiging sanhi ng mga permanenteng latian sa mababang lugar, na mahalaga sa ekolohiya ng rehiyon.