Sie verwaltet ein Territorium von 37.031,3Quadratkilometern, das eine Ost-West-Ausdehnung von 258Kilometern und eine Nord-Süd-Ausdehnung von 239Kilometern hat. Yan’an befindet sich 371Kilometer nördlich der Provinzhauptstadt Xi’an.[2]
Yan’an liegt auf dem Löss-Plateau, sein Relief fällt von Nordwesten in Richtung Südosten ab. Das Stadtgebiet liegt auf einer Höhe von 960Metern, das von Yan’an verwaltete Gebiet liegt auf zwischen 388Metern und 1809Metern Seehöhe. Das Klima ist kontinental und trocken mit großen Temperaturunterschieden zwischen Winter und Sommer sowie Tag und Nacht. Die Jahresdurchschnittstemperatur liegt zwischen 7,7°C und 10,6°C bei 170 frostfreien Tagen pro Jahr. Yan’an erhält zwischen 490 und 660 Millimetern Niederschlag pro Jahr, dafür 2300 bis 2700 Sonnenstunden pro Jahr.[2]
Yan’an hat eine Einwohnerzahl von 2.282.581 (Stand: Zensus 2020). Im Jahre 2012 hatte Yan’an eine Gesamtbevölkerung von 2.198.100Personen und eine registrierte Bevölkerung von 2.354.100Personen.[2] Die Bevölkerungszählung des Jahres 2000 hatte eine Gesamtbevölkerung von 2.016.787Personen in 527.297Haushalten ergeben, davon 1.057.229Männer und 959.558Frauen.[3]