Tỉnh Mangistau nằm ở phía tây nam Kazakhstan, và bao gồm cả bán đảo Mangyshlak. Đây là tỉnh có đường bờ biển trên biển Caspi dài nhất của Kazakhstan. Nó cũng giáp với hai quốc gia láng giềng Turkmenistan (giáp tỉnh Balkan) và Uzbekistan (giáp tỉnh Qaraqalpaqstan). Ngoài ra Mangistau còn có chung đường biên giới với 2 tỉnh khác của Kazakhstan là Akmola và Atyrau. Diện tích toàn tỉnh là 165.600 km2. Các kỷ sư đã phát hiện ra dầu mỏ ở vùng đất này dưới thời Liên Xô và nhiều khu công nghiệp dầu mỏ đã được xây dựng tại đây.

Lãnh thổ của Mangystau bao gồm rất nhiều cảnh quan khác nhau và các vùng đất sa mạc: đồng bằng Caspi, cao nguyên (Usturt, Mangyshlak, Kendirli-Kayasan), núi (Aktau, Karatau)... Điểm cao nhất là núi Otpan tại 556 mét (1.824 ft). Điểm thấp nhất là Karagie, 132 mét (433 ft) dưới mực nước biển.