Republika Kalmykie se nachází na jihovýchodě evropské části Ruska. Rozloha území od severu na jih - 448 km, od západu na východ - 423 km.
Region se rozkládá v pásmech stepí, polopouští a pouští a zaujímá území o celkové rozloze 75,9 tisíc km², což je více než území takových států západní Evropy, jako je Belgie, Dánsko, Švýcarsko a Nizozemsko. Republika se nachází na jihovýchodě evropské části Ruské federace. Její souřadnice tvoří 44°50' a 40°10' východní délky a 41°40' a 47°35' severní šířky.
Pro území Kalmykie jsou podmíněně vyčleněny tři prirodně-ekonomické zóny: západní, střední a východní. Západní zóna zahrnuje území Gorodovikovské a Jašaltinské oblasti, centrální zóna - území Maloderbetovské, Sarpinské, Kečerovské, Panenské, Prijutnenské a Iki-Burulské oblasti, východní - území Říjnové, Justinské, Jašaltinské, Černozemelské, Laganské * Dolbanské a Limanské oblasti. Nejpříznivější půdně-ekologické podmínky má západní zóna. Poměrně rozsáhlým specifickým územím východní zóny jsou tzv. černozemě.
Z jihu je území Kalmykie ohraničeno Kumo-Maničskou kotlinou a řekami Manič a Kuma, v jihovýchodní části je omýváno Kaspickým mořem, na severovýchodě se na nevelkém pozemku hranice republiky přibližuje k řece Volze a na severozápadě se nachází Ergeninská výšina. Na území republiky se severní část Příkaspické nížiny nazývá Sarpinská nížina a v její jižní části se nacházejí Černozemě. Dominantním typem reliéfu republiky, který zaujímá velkou část jejího území, jsou roviny.