Провинция занимает широкую полосу северной материковой части страны, начинаясь на западе у губы Буорхая и протягиваясь на восток до побережья Чаунской губы. Эта полоса наиболее широка (до 300 км) в своей средней части, в бассейне реки Хромы.
На западе она включает Яно-Индигирскую низменность, на востоке — северные районы Колымской низменности. Фундамент их сложен дислоцированными мезозойскими отложениями, почти повсеместно покрытыми мощной (от 100 до 300 м) толщей рыхлых четвертичных, главным образом аллювиальных и озерных, отложений, нередко с горизонтами подземных льдов.
Поверхность Приморской провинции приподнята над уровнем моря в среднем на 50—80 м и характеризуется небольшими колебаниями высот. Ее рельеф нельзя, однако, назвать идеально равнинным. Здесь протягиваются широкие, но неглубокие (до 40—50 м) долины крупных рек, начинающихся в горах более южных областей страны (Омолоя, Яны, Хромы, Индигирки, Алазеи, Колымы); ложбины их притоков, а также аласные понижения площадью иногда до нескольких сот квадратных километров. На междуречных пространствах много небольших котловин, образовавшихся в результате термокарстовых процессов; многие из них заполнены озерами, соединенными друг с другом протоками (висками). Межозерные пространства обычно заняты холмистыми увалами (едомами). Местами над поверхностью равнины поднимаются невысокие сопки и гряды, сложенные гранитами и эффузивами.
Климат провинции суровый. Зима продолжается не менее семи-восьми месяцев (с конца сентября — начала октября до середины мая). Правда, здесь не бывает таких сильных морозов, как в более южных областях Северо-Востока: минимальные температуры редко опускаются ниже —45, —50°, а средние температуры января колеблются от—30 до—38°. Но жесткость погоды не меньше из-за сильных ветров (среднемесячная скорость ветра — 6—8 м/сек, максимальная —25—30 м/сек) и значительного числа дней с метелями. Снежный покров сохраняется на протяжении 255—265 дней, достигая максимальной мощности (25—35 см) в марте; плотность его весьма велика, что, в частности, затрудняет использование зимних оленьих пастбищ. Начало весны приходится обычно на конец мая, когда происходит интенсивное таяние снежного покрова.
Лето пасмурное и сравнительно холодное, так как поступающие с севера холодные воздушные массы отнимают много тепла для своей трансформации. Средние температуры июля на севере 4—5°, а вблизи южной границы провинции 11 —12°. Глубина летнего оттаивания мерзлых грунтов обычно не превышает 20—50 см. Даже в июле случаются заморозки до —3, —4°. Осень холодная (средняя температура сентября около 0°), пасмурная, сырая, иногда с сильными метелями. Территория провинции получает в год 150—250 мм осадков. Основная масса их приходится на летние месяцы, когда преобладает пасмурная погода с затяжными моросящими дождями.
Реки отличаются спокойным течением и резкими изменениями расходов по сезонам года. Половодье на них бывает в начале лета. Ледяной покров устанавливается в начале октября и удерживается до конца мая. Наиболее крупные реки — Яна, Индигирка, Алазея и Колыма — в пределах провинции судоходны.
Приморская провинция располагается целиком в тундровой зоне. Прибрежная полоса ее на крайнем севере занята арктическими тундрами с разреженным покровом преимущественно из мхов и лишайников. Из высших растений встречаются осоки (Сагех stans), камнеломки (Saxifraga cernua), пушица, кустики прижатой к земле полярной ивы (Salix polaris) и немногие другие виды. Почвы маломощные, торфянисто-глеевые. Среднюю часть равнины занимает подзона мохово-лишайниковых тундр на торфяно-глеевых и маломощных глеевых почвах. На западе провинции в этой подзоне преобладают моховые, а в низовьях Колымы — лишайниковые и осоково-пушицевые тундры. Наконец, южные районы относятся к подзоне кустарничковой тундры. Наряду с негустыми зарослями низкорослых кустарничков (вороники — Empertum nigrum, голубики — Vaccinium uliginosum, брусники — Vaccinium vitis idaea, багульника — Ledum decumbens) значительные участки здесь заняты влажной осоково-пушицевой кочкарной тундрой на торфяно-глеевых почвах. В речных долинах и невысоких предгорьях встречаются массивы лесотундровых заболоченных лиственничных редколесий. Для всех подзон тундры характерно широкое распространение гипновых, травяных и гипново-травяных болот.
Приморская тундровая равнина освоена и заселена еще слабо. Большинство населенных пунктов расположено в долинах рек. Жители занимаются рыболовством и охотой; меньшее значение имеет оленеводство, базой которого служат еще далеко не полностью используемые тундровые пастбища. Возможно огородничество (преимущественно закрытого грунта).
