Palandöken ilçesi, Erzurum ilinin merkezinde yer almaktadır. Batısında Çat; kuzeybatısında Aziziye ve Aşkale; doğusunda Pasinler; güneyinde Tekman ve kuzeyinde Yakutiye İlçesi ile çevrelenmektedir. Doğu-batı uzunluğu 70 km. , kuzey-güney uzunluğu 10 km. olan Palandöken ilçesinin yüz ölçümü ise 700 km2’dir.

          Doğu - batı istikametinde uzanan iki fay hattı arasında kalan ilçe, birinci derecede deprem kuşağında bulunmasına rağmen şu ana kadar olan sarsıntılarda ilçede, önemli sayılabilecek bir hasar meydana gelmemiştir.

          Palandöken İlçesi, volkanik yapılı dağlık bir araziye sahiptir. Ayrıca meraların da geniş yer kapladığı ilçe arazisi genellikle hayvancılığa müsait bir yapıdadır.

          Palandöken, Erzurum’un şiddetli karasal iklime sahip ilçelerinden biridir. İlçede kış ayları soğuk ve kar yağışlı; yaz ayları ise sıcak ve kuraktır. Yaz mevsimi kısa sürelidir. Karasal iklime bağlı olarak; ilçede yaz ve kış mevsimleri arasında yüksek sıcaklık farkı görülmektedir. Yazın ortalama 34,1 0C ‘ye kadar çıkabilen sıcaklıkların, kışın ortalama –28 0C’ye kadar düştüğü görülmektedir. Yine karasal iklime bağlı olarak gece ve gündüz arasındaki günlük sıcaklık farkı da çok fazladır.