Чуйская степь представляет собой слабо волнистую равнину длиной 70 км и шириной от 10 до 40 км. Она окружена высокими горными массивами, покрытыми вечными снегами, но благодаря большой абсолютной высоте местности (1700-1900 м), горы кажутся не особенно высокими. С севера ее ограничивает Курайский хребет, с противоположных отрогов которого берут начало Башкаус и Челушман, впадающие в Телецкое озеро. На востоке хребет Чихачева, отделяющий Алтай от Тувы. На юге - Сайлюгем и Северо-Чуйский хребет, а за ними проходит граница с Монголией.

Чуйская межгорная котловина в геоморфологическом отношении является денудационно-аккумулятивной равниной, в геологическом отношении - межгорной впадиной, выполненной мощной толщей (до 1000 м) кайнозойскими отложениями, залегающих на породах палеозойского фундамента.

Река Чуя делит Чуйскую степь на две части: северную - меньшую, прижатую к Курайскому хребту, и южную - большую, доходящую на юге до Южно-Чуйского и Сайлюгемского хребтов. Обе половины степи имеют слабый покат к р.Чуе.