Il Norte Grande è delimitato a est da una porzione della cordigliera delle Ande geologicamente relativamente recente con la presenza di alcuni stratovulcani e che si eleva dal confine settentrionale fino a raggiungere i 6.880 m s.l.m. con il vulcano Ojos del Salado situato appena a sud del 27º parallelo all'altezza della città di Copiapó. In una delle miniere scavate presso questa città si è avuto nel 2010 un grave incidente con 33 minatori salvati dopo mesi. Le temperature medie nell'area costiera, dove vive la maggioranza della popolazione di questa regione, sono tra i 20,5 °C nei mesi estivi e 14 °C in inverno.