Geografia i klimat thumb|left|Pustynny krajobraz okolic Las Vegas Las Vegas położone jest w suchym basenie – dolinie, znajdującej się na środku pustyni, otoczonej przez suche góry. Na zachód od miasta leżą Spring Mountains. Większość krajobrazu okolicy jest kamienista i zakurzona; pustynna roślinność i dzikie zwierzęta dominują w środowisku, zaś sam obszar jest przedmiotem gwałtownych powodzi. Miasto znajduje się na wysokości około 620 metrów nad poziomem morza. Według United States Census Bureau, Las Vegas zajmuje powierzchnię 340 km², z czego 340 km² to ziemia, zaś 0,26 km² (0,04%) to wody.
Na terenie miasta znajdują się liczne trawniki, drzewa i inne typy zieleni. Ze względu na problemy z zasobami wody, w Las Vegas realizowany jest program xeriscapingu. Zgodnie z jego założeniami, organizacja krajobrazu i ogrodnictwa przebiega w sposób, który zmniejsza lub eliminuje potrzebę dodatkowego korzystania z systemu nawadniania;