จังหวัดขอนแก่น เป็นจังหวัดที่มีขนาดพื้นที่ใหญ่เป็นอันดับที่ 6 ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และมีประชากรมากเป็นอันดับ 3 ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เป็นจังหวัดศูนย์ปฏิบัติการของกลุ่มจังหวัดภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนกลาง เมืองขอนแก่นตั้งอยู่ในจุดที่ถนนมิตรภาพ (ทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 2) และทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 12 (ถนนสายเศรษฐกิจตะวันออก-ตะวันตก) ตัดผ่าน ซึ่งเป็นเส้นทางสำคัญในการเดินทางจากภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนกลางเข้าไปสู่ภาคเหนือตอนล่างที่อำเภอหล่มสัก จังหวัดเพชรบูรณ์ และเดินทางเข้าสู่ประเทศลาวทางด้านทิศใต้ของลาว อาณาเขตทางทิศเหนือติดกับจังหวัดเลย จังหวัดหนองบัวลำภู และจังหวัดอุดรธานี ทิศตะวันออกติดกับจังหวัดมหาสารคามและจังหวัดกาฬสินธุ์ ทิศใต้ติดกับจังหวัดบุรีรัมย์และจังหวัดนครราชสีมา ทิศตะวันตกติดกับจังหวัดชัยภูมิและจังหวัดเพชรบูรณ์
แม้ขอนแก่นจะเป็นบ้านเมืองที่ตั้งขึ้นใหม่เมื่อราวร้อยกว่าปีมานี้ก็ตาม แต่ในอดีตกาลยุคก่อนประวัติศาสตร์ ในบริเวณเขตจังหวัดขอนแก่นเคยมีชุมชนก่อนประวัติศาสตร์ได้เข้ามาอาศัยก่อนแล้ว เช่น การค้นพบแหล่งโบราณคดีที่บ้านโนนนกทา อำเภอภูเวียง พบว่ามีเครี่องปั้นดินเผาที่มีอายุยาวนาน ต่อมาชุมชนเหล่านี้กลายเป็นเมืองขึ้นในสมัยทวารวดี ก่อนที่ขอมจะมามีอำนาจในดินแดนส่วนนี้ เช่น พบแหล่งโบราณคดีที่วัดศรีเมืองแอม อำเภอเขาสวนกวาง ซึ่งปรากฏจารึกศรีเมืองแอมที่ขอมได้เข้ามามีอำนาจในดินแดนส่วนนี้หรือที่ปรากฏเป็นปรางค์กู่ต่าง ๆ ในเขตจังหวัดขอนแก่น เป็นต้น
ประวัติศาสตร์ พื้นที่ส่วนนี้ยังเป็นหมู่บ้านเล็ก ๆ กระจัดกระจายกันตามพื้นที่ราบสูง ในปี พ.ศ. 2322 ขณะนั้นเมืองเวียงจันทน์ได้เกิดเหตุพิพาทกับกลุ่มของเจ้าพระวอจนถึงกับยกทัพไปตีค่ายของเจ้าพระวอแตกที่บ้านดอนมดแดง (อุบลราชธานีปัจจุบัน) และจับเจ้าพระวอประหารชีวิต สมเด็จพระเจ้ากรุงธนบุรีทรงถือว่าฝ่ายเจ้าพระวอเป็นข้าขอบขัณฑสีมาของไทยจึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เจ้าพระยามหากษัตริย์ศึกกับเจ้าพระยาสุรสีห์ยกทัพขึ้นไปตีเวียงจันทน์ จากนั้นจึงได้ยกทัพกลับมายังกรุงเทพมหานคร พร้อมกับได้อัญเชิญพระแก้วมรกต พระพุทธปฏิมากร และพระบางกลับมาถวายแต่สมเด็จพระเจ้ากรุงธนบุรีด้วย
เจ้าแก้วบุฮม (แก้วบรม) กับพระยาเมืองแพน (หรือเพี้ยเมืองแพน) สองพี่น้อง ซึ่งเป็นโอรสของเจ้าแสนปัจจุทุม (ท้าวแสนแก้วบุฮม) ได้ยกกองทัพจากบ้านเพี้ยปู่ เขตแขวงเมืองทุละคม (ธุระคม) ซึ่งขึ้นกับเมืองเวียงจันทน์ในทุกวันนี้ ข้ามแม่น้ำโขงมาตั้งถิ่นฐานที่อยู่บ้านโพธิ์ตาก (บ้านโพธิ์ตาก ตำบลบ้านกง อำเภอเมืองขอนแก่น) และบ้านยางเดี่ยว บ้านโพธิ์ศรี (บ้านโพธิ์ศรี ตำบลบ้านโนน อำเภอกระนวน) บ้านโพธิ์ชัย (บ้านโพธิ์ชัย อำเภอมัญจาคีรี) เมืองมัญจาคีรีหรืออำเภอมัญจาคีรี ปรากฏอยู่ในทำเนียบมณฑลอุดร กล่าวว่า เมื่อ พ.ศ. 2433 พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าฯ ให้ตั้งเมืองขึ้นชื่อเมืองมัญจาคีรี โดยมีจางวางเอกพระยาพฤติคุณธนเชษ (สน สนธิสัมพันธ์) เป็นเจ้าเมืองคนแรกเมื่อ พ.ศ. 2433-2439 เจ้าเมืองคนที่ 2 คือ พระเกษตรวัฒนา (โส สนธิสัมพันธ์) เมื่อ พ.ศ. 2439-2443 และมีปรากฏประวัติเมืองมัญจาคีรีในหนังสือประวัติจังหวัดในประเทศไทย ในห้องสมุดของสถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์ (นิด้า) บ้านสร้าง บ้านชีโหล่น (อยู่ในเขตเมืองสุวรรณภูมิ อำเภอสุวรรณภูมิ จังหวัดร้อยเอ็ดปัจจุบัน)
ในปัจจุบัน บางบ้านก็อยู่ในเขตอำเภอเมืองขอนแก่น บางบ้านก็อยู่ในเขตอำเภอน้ำพอง บางบ้านก็อยู่ในเขตอำเภออาจสามารถ (จังหวัดร้อยเอ็ด) บางบ้านก็อยู่ในเขตจังหวัดยโสธร บางบ้านก็อยู่ที่อำเภอมัญจาคีรี และบางบ้านก็อยู่ที่อำเภอคำเขื่อนแก้ว (จังหวัดยโสธร) เป็นต้น ทั้งนี้เป็นเพราะได้มีการเปลี่ยนแปลงเขตเมืองในสมัยหลัง ๆ ต่อมานั่นเอง
เจ้าแก้วบุฮมได้อพยพเข้ามาตั้งบ้านเรือนอยู่ที่บ้านโพธิ์ชัย พระยาเมืองแพนอพยพเข้ามาตั้งบ้านเรือนอยู่ในบ้านชีโหล่น คุมไพร่พลคนละ 500 คน ขึ้นกับเมืองท่งหรือเมืองสุวรรณภูมิ ครั้นต่อมาอีกราว 9 ปี ในปี พ.ศ. 2331 เพี้ยเมืองแพนก็ได้พาราษฎรและไพร่พลประมาณ 330 คน ขอแยกตัวออกจากเมืองสุวรรณภูมิไปตั้งบ้านเรือนอยู่ที่ฝั่งบึงบอน ยกขึ้นเป็นเมืองที่บ้านดอนพยอมเมืองเพี้ย (ปัจจุบันคือ บ้านเมืองเพีย ตำบลเมืองเพีย อำเภอบ้านไผ่)
บึงบอนหรือดอนพยอมในปัจจุบันได้ตื้นเขินเป็นที่นาไปหมดแล้ว แต่ก็ยังปรากฏเป็นรูปของบึงซึ่งมีต้นบอนขึ้นอยู่มากมาย ต่อมาก็ได้รับพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เมืองแพนเป็นพระนครศรีบริรักษ์ เจ้าเมืองขอนแก่น ดังปรากฏข้อความในพงศาวดารหัวเมืองมณฑลอีสานของหม่อมอมรวงศ์วิจิตรว่า
“...ได้ทราบข่าวว่าเมืองแพน บ้านชีโล่น แขวงเมืองสุวรรณภูมิ พาราษฎร ไพร่พลประมาณ 330 คน แยกจากเมืองสุวรรณภูมิไปขอตั้งฝั่งบึงบอนเป็นเมือง จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เมืองแพนเป็นพระนครศรีบริรักษ์ ผู้ว่าราชการเมืองขอนแก่น...” ขอนแก่นจึงได้ที่มาว่าเป็นเมืองคู่กับมหาสารคามนั้นเอง
ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช เมื่อ พ.ศ. 2339 ได้มีการย้ายเมืองขอนแก่นไปตั้งอยู่ที่บ้านหนองเหล็ก (ตำบลแพง อำเภอโกสุมพิสัย จังหวัดมหาสารคาม ในปัจจุบัน) โดยได้ขอขึ้นตรงกับกรุงเทพมหานคร คือจะขอส่งส่วยต่อกรุงเทพมหานครโดยตรง ไม่ผ่านเมืองสุวรรณภูมิ เพราะให้เหตุผลว่า บ้านดอนพยอมเมืองเพี้ยอยู่ใกล้กับแขวงเมืองนครราชสีมา ซึ่งก็เป็นจริง เพราะอยู่ใกล้กับเมืองชนบทอันเป็นแขวงเมืองนครราชสีมาอยู่ขณะนั้น แต่ในความเป็นจริงแล้ว เข้าใจว่าเจ้าเมืองในขณะนั้นอยากจะแยกตัวออกเป็นอิสระ คืออยากจะแยกออกมาเป็นเมืองใหญ่อีกต่างหาก การย้ายเมืองครั้งนี้ ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ท้าวคำบัง (บุตรเจ้าแก้วบุฮม) เป็นพระนครศรีบริรักษ์ เจ้าเมืองขอนแก่นต่อมา
ในปี พ.ศ. 2352 ได้ย้ายเมืองจากบ้านหนองเหล็กไปตั้งเมืองอยู่ที่บ้านดอนพันชาด (เขตตำบลบ้านแพง อำเภอโกสุมพิสัย จังหวัดมหาสารคาม) พระนครศรีบริรักษ์ (คำบ้ง) ได้ถึงแก่กรรม จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เจ้าราชบุตร (ท้าวคำยวง) น้องชายของพระนครศรีบริรักษ์ (คำบ้ง) ซึ่งมีความดีความชอบจากการไปราชการสงคราม ขับไล่กองทัพพม่าออกไปจากเมืองเชียงใหม่ในขณะนั้น เป็นที่ “พระนครศรีบริรักษ์ บรมราชภักดี ศรีศุภสุนทร” เจ้าเมืองขอนแก่น
ต่อมาในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว พ.ศ. 2381 เมืองขอนแก่นก็ได้ย้ายจากบ้านดอนพันชาดไปตั้งอยู่ที่ริมฝั่งบึงพระลับโนนทอง คือบ้านเมืองเก่า ตำบลในเมือง อำเภอเมืองขอนแก่นในปัจจุบัน ซึ่งเมื่อก่อนเรียกว่า "บ้านโนนทอง" ต่อมาเมื่อย้ายเมืองไปอยู่ที่นั่น จึงเรียกว่าบ้านเมืองเก่า สาเหตุที่ย้ายเมืองนั้นเล่ากันว่า เกิดการแย่งราษฎรไพร่พลขึ้น และเกิดแผ่นดินแยกที่ถนนกลางเมือง มีโรคภัยไข้เจ็บผู้คนล้มป่วยกันมาก จึงถือว่าที่ตรงนั้นไม่เป็นมงคลอยู่อาศัย จึงย้ายเมืองอีกครั้งหนึ่ง จากบึงพระลับโนนทองไปตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกที่บ้านโนนทัน (อยู่ในตำบลพระลับ อำเภอเมืองขอนแก่นปัจจุบัน) ในปี พ.ศ. 2398 พอดีพระนครศรีบริรักษ์ (คำยวง) ได้ถึงแก่อนิจกรรม จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ท้าวอินธิวงษ์ บุตรคนเล็กของพระยานครศรีบริรักษ์ เป็นเจ้าเมืองขอนแก่น เพราะมีวิชาความรู้ดีกว่าพี่ชายคนอื่น ๆ โดยได้รับพระราชทานบรรดาศักดิ์เป็นพระยาในราชทินนามเดิมของบิดาสืบมา
ต่อมาในปี พ.ศ. 2407 ท้าวอินธิวงษ์เจ้าเมืองขอนแก่นได้ถึงแก่อนิจกรรมลงอีก จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ท้าวคำบุ่ง (พี่ชายท้าวอินธิวงษ์) ผู้เป็นอุปฮาดแต่เดิมให้เป็นเจ้าเมืองขอนแก่นสืบแทนน้องชายต่อมาอีก 3 ปี เพราะชราภาพมากแล้ว
ในปี พ.ศ. 2410 ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ท้าวอุ (ราชบุตร) ซึ่งเป็นหลานท้าวอินธิวงษ์ (พระยานครศรีบริรักษ์) ขึ้นเป็นเจ้าเมืองขอนแก่น และได้ย้ายเมืองขอนแก่นจากบ้านโนนทันกลับไปตั้งอยู่ที่บ้านเมืองเก่าอีก (บ้านโนนทองเดิม) พอถึงปี พ.ศ. 2413 ก็ได้ย้ายเมืองขอนแก่นจากบ้านเมืองเก่าไปตั้งอยู่ที่บ้านดอนบม (บ้านดอนบม ตำบลเมืองเก่า อำเภอเมืองขอนแก่น) แล้วทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้พระราชทานบรรดาศักดิ์ท้าวอุ (ราชบุตร) เจ้าเมืองขอนแก่นในขณะนั้น เป็นพระนครศรีบริรักษ์ และให้ท้าวหนูหล้า บุตรคนเล็กของท้าวอินธิวงษ์ เป็นปลัดเมืองขอนแก่น (หรืออุปฮาด)
ในปี พ.ศ. 2439 ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวได้เปลี่ยนการปกครองหัวเมืองไกลใหม่ โดยเปลี่ยนเป็นบริเวณหัวเมืองลาวฝ่ายเหนือ ให้เป็นหัวเมืองลาวพวน ดังนั้น เมืองขอนแก่นจึงอยู่ภายใต้การปกครองของเมืองอุดรธานี หรือมณฑลอุดรธานี โดยมีกรมหลวงประจักษ์ศิลปาคมเป็นผู้ปกครองมณฑล ในสมัยนั้นได้มีสายโทรเลข ที่เดินจากเมืองนครราชสีมา ผ่านเมืองชนบท เข้าเขตเมืองขอนแก่นข้ามลำน้ำชีที่ท่าหมากทัน ตรงไปท่าพระ บ้านทุ่ม โดยไม่เข้าเมืองขอนแก่น และตรงไปข้ามลำน้ำพองไปบ้านหมากแข้งเมืองอุดรธานี ศูนย์กลางมณฑลอุดร กรมหลวงประจักษ์ศิลปาคม (ผู้ปกครองมณฑลอุดรธานีในขณะนั้น) ซึ่งเป็นข้าหลวงใหญ่ประจำมณฑลอุดรธานีทรงดำริว่า ที่ว่าการเมืองขอนแก่นที่ตั้งอยู่ที่บ้านดอนบม ไม่สะดวกแก่ราชการ จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ย้ายเมืองขอนแก่นไปตั้งอยู่ที่บ้านทุ่ม (อำเภอเมืองขอนแก่นในปัจจุบัน) ในปลาย พ.ศ. 2439 และเปลี่ยนนามตำแหน่งเจ้าเมืองเป็นผู้ว่าราชการเมือง และตั้งชื่อเมืองว่า "ขอนแก่น" จนถึงปัจจุบัน
ในปี พ.ศ. 2440 ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้พระราชทานบรรดาศักดิ์ท้าวหนูหล้าปลัดเมืองขอนแก่นเป็นพระพิทักษ์สารนิคม และในปี พ.ศ. 2441 ก็ได้ย้ายเมืองขอนแก่นจากบ้านทุ่มกลับไปตั้งอยู่ที่บ้านเมืองเก่าตามเดิม โดยตั้งศาลากลางขึ้นที่ริมบึงเมืองเก่าทางด้านเหนือ (หน้าสถานีโทรทัศน์ในปัจจุบัน) ด้วยเหตุผลที่ว่า บ้านทุ่มนั้นกันดารน้ำในฤดูแล้ง
ในปี พ.ศ. 2444 ทางราชการได้เกณฑ์แรงงานของราษฎรที่เคยหลงผิดไปเชื่อผีบุญ-ผีบาป ที่เขตแขวงเมืองอุบลราชธานีในตอนนั้น โดยให้พากันมาช่วยสร้างทำนบกั้นน้ำขึ้นเป็นถนนรอบบึงเมืองเก่า เพื่อกักน้ำไว้ใช้สอยในฤดูแล้ง เพราะบึงนี้เป็นแหล่งน้ำที่สำคัญของชาวเมืองขอนแก่น
ต่อมาในปี พ.ศ. 2447 พระนครบริรักษ์ (อุ นครศรี) เจ้าเมืองขอนแก่น ได้กราบถวายบังคมลาออกจากราชการ เหตุเพราะชราภาพ จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เลื่อนตำแหน่งพระพิทักษ์สารนิคม (หนูหล้า สุนทรพิทักษ์) ปลัดเมืองขอนแก่นขึ้นเป็นเจ้าเมืองขอนแก่น และในปีนั้นเอง ก็ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ เปลี่ยนนามตำแหน่งข้าหลวงประจำเมืองขอนแก่นเป็นข้าหลวงประจำบริเวณพาชี ส่วนเมืองต่าง ๆ ที่ขึ้นต่อนั้น ก็ให้เปลี่ยนเป็นอำเภอ และผู้เป็นเจ้าเมืองนั้น ๆ ก็ให้เปลี่ยนเป็นนายอำเภอ ตำแหน่งอุปฮาดก็เป็นปลัดอำเภอไป แต่ขึ้นตรงต่อเมืองอุดรธานี มณฑลอุดรธานีในขณะนั้น
ต่อมาในวันที่ 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2459 ได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ยกเลิกระบบมณฑลในประเทศ ให้เปลี่ยนคำว่าเมืองเป็นจังหวัดแทน ตำแหน่งผู้ว่าราชการเมืองจึงกลายเป็นผู้ว่าราชการจังหวัด และศาลาว่าการเมืองก็เปลี่ยนมาเป็นศาลากลางจังหวัด นับตั้งแต่บัดนั้นเป็นต้นมาขอนแก่นจึงได้กำเนิดเป็น "จังหวัดขอนแก่น"
เหตุที่เมืองนี้มีนามว่า เมืองขอนแก่นนั้นได้มีตำนานแต่โบราณเล่าขานสืบต่อกันมาว่า ก่อนที่เพี้ยเมืองแพนจะอพยพไพร่พลมาตั้งบ้านตั้งเมืองขึ้นนั้น ปรากฏว่าบ้านขาม หรือตำบลบ้านขาม อำเภอน้ำพองปัจจุบัน ซึ่งเป็นเขตแขวงร่วมการปกครองกับบ้านชีโล้น มีตอมะขามขนาดใหญ่ที่ตายไปหลายปีแล้ว กลับมีใบงอกงามเกิดขึ้นใหม่อีก และหากผู้ใดไปกระทำมิดีมิร้ายหรือดูถูกดูหมิ่น ไม่ให้ความเคารพยำเกรง ก็จะมีอันเป็นไปในทันทีทันใด เป็นที่น่าประหลาดและมหัศจรรย์ยิ่งนัก
ดังนั้น บรรดาชาวบ้านชาวเมืองในแถบถิ่นนั้นจึงได้พร้อมใจกันก่อเจดีย์ครอบตอมะขามนั้นเอาไว้เสีย เพื่อให้เป็นที่สักการะของคนทั่วไป พร้อมกับได้บรรจุพระธรรมคำสอนของพระพุทธเจ้า 9 บทเข้าไว้ในเจดีย์ครอบตอมะขามนั้นด้วย ซึ่งเรียกว่า พระเจ้า 9 พระองค์ แต่เจดีย์ที่สร้างในครั้งแรกเป็นรูปปรางค์ หลังจากได้ทำการบูรณะใหม่เมื่อราว 50 ปีที่ผ่านมานี้ จึงได้เปลี่ยนเป็นรูปทรงเจดีย์ และมีนามว่า พระธาตุขามแก่น ปัจจุบันตั้งอยู่ในเขตวัดเจติยภูมิ บ้านขาม ตำบลบ้านขาม อำเภอน้ำพอง จังหวัดขอนแก่น พระเจดีย์ขามแก่นถือว่าเป็นปูชนียสถานอันศักดิ์สิทธิ์ของชาวจังหวัดขอนแก่น ซึ่งจะมีงานพิธีบวงสรวง เคารพสักการะกันในวันเพ็ญเดือน 6 ทุกปี
ส่วนทางด้านทิศตะวันตกของเจดีย์พระธาตุขามแก่นนั้น มีซากโบราณที่ปรักหักพังปรากฏอยู่ โดยอยู่ห่างจากเจดีย์ราว 15 เส้น หรืออยู่คนละฟากทุ่งของบ้านขาม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าบริเวณแถบนี้น่าจะเป็นที่ตั้งของเมืองมาก่อน แต่ได้ร้างไปนาน ดังนั้น จึงได้ถือเอานิมิตนี้มาตั้งนามเมืองว่าขามแก่น แต่ต่อมาจึงเรียกเพี้ยนมาเป็นเมืองขอนแก่น จนกระทั่งทุกวันนี้
จังหวัดขอนแก่นมีสภาพพื้นที่ลาดเอียงจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออกและทิศใต้ บริเวณที่สูงทางด้านตะวันตกมีสภาพพื้นที่เป็นเขาหินปูนตะปุ่มตะป่ำสลับกับพื้นที่เป็นลูกคลื่นลอนลาดเล็กน้อย มีระดับความสูงประมาณ 200-250 เมตรจากระดับน้ำทะเล มีภูเขารูปแอ่งหรือภูเวียงวางตัวอยู่ติดอำเภอภูเวียง บริเวณที่สูงตอนกลางและด้านเหนือมีสภาพพื้นที่เป็นเทือกเขา ได้แก่ ภูเก้า ภูเม็ง ภูพานคำ เป็นแนวขวางมาจากด้านเหนือ แล้ววกลงมาทางตะวันตกเฉียงใต้ ไหล่เขาด้านนอกมีความสูงและลาดชันมาก สูงประมาณ 300-660 เมตร ไหล่เขาด้านในมีความลาดชันน้อย มีระดับความสูงประมาณ 220-250 เมตร
บริเวณแอ่งโคราช ครอบคลุมพื้นที่ทางด้านใต้จังหวัด สภาพพื้นที่เป็นลูกคลื่นลอนลาดเล็กน้อย มีความสูงประมาณ 150-200 เมตร มีบางส่วนเป็นเนิน สูงประมาณ 170-250 เมตร และลาดต่ำไปทางราบลุ่มที่ขนานกับลำน้ำชี มีความสูงประมาณ 130-150 เมตร จากนั้น พื้นที่จะลาดชันไปทางตะวันออก มีลักษณะเป็นลูกคลื่นลอนลาดมีความสูงประมาณ 200-250 เมตร และค่อนข้างราบ มีความสูงประมาณ 170 -180 เมตร
สภาพภูมิอากาศของขอนแก่น โดยทั่วไปเป็นแบบทุ่งหญ้าในเขตร้อน คือ มีฝนตกสลับกับแห้งแล้ง ได้รับอิทธิพลจากลมมรสุมตะวันตกเฉียงใต้ และลมมรสุมตะวันออกเฉียงเหนือ โดยมีอุณหภูมิสูงสุดโดยเฉลี่ย 36.35 องศาเซลเซียส และมี 3 ฤดู คือ ฤดูร้อน เริ่มตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ ถึงเดือนพฤษภาคม อากาศร้อนจัดในช่วงเดือนเมษายนของทุกปี ฤดูฝน เริ่มตั้งแต่เดือนพฤษภาคม ถึงเดือนตุลาคม โดยจะมีฝนตกชุกในช่วงเดือนสิงหาคมของทุกปี และฤดูหนาว เริ่มตั้งแต่เดือนตุลาคม ถึงเดือนกุมภาพันธ์ สภาพอากาศจะหนาวเย็น โดยทั่วไปจะหนาวจัดในช่วงเดือนธันวาคมจนถึงเดือนมกราคมของทุกปี อุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ย 15.4 องศาเซลเซียส
จังหวัดขอนแก่นมีประชากรทั้งสิ้น 1,790,055 คน นับเป็น 576,964 ครัวเรือน นับเป็นประชากรที่อาศัยอยู่ในเขตอำเภอเมือง 141,404 คน (ณ ปี พ.ศ. 2557)
จังหวัดขอนแก่นเคยตกอยู่ใต้อำนาจการปกครองของอาณาจักรล้านช้าง เวียงจันทน์ จำปาศักดิ์ จึงได้มีการอพยพของประชาชนชาวลาวเข้ามาอาศัย โดยส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสมัยธนบุรีและต้นสมัยรัตนโกสินทร์ เป็นประชากรดั้งเดิมของจังหวัด นอกจากนั้นแล้ว ในเขตเมืองขอนแก่นยังมีชาวไทยเชื้อสายจีนเป็นจำนวนมาก ซึ่งถือเป็นชุมชนใหญ่และมีบทบาทสำคัญพัฒนาทางด้านเศรษฐกิจเป็นอย่างมาก รวมถึงชาวไทยเชื้อสายเวียดนาม และชาวต่างชาติ ซึ่งย้ายเข้ามาตั้งถิ่นฐานในจังหวัดขอนแก่น
นอกจากนี้มีศูนย์พัฒนาระบบจีไอเอส (GIS) ที่ใหญ่เป็นอันดับต้นของประเทศ สำหรับโรงเรียน ดูที่ รายชื่อโรงเรียนในจังหวัดขอนแก่น