خراسان جنوبی شامل محدوده‌ای از خراسان بزرگ است که در سده‌های پیش قهستان نامیده می‌شده‌است. شهرهای مهم ایالت قهستان، تون (فردوس امروزی) و قائن بوده‌اند. مارکوپولو نیز در سفرنامه خود، از این منطقه با نام تونوکاین (تون و قاین) یاد کرده‌است. در سده‌های اخیر و به ویژه از دوران قاجار، دو شهر فردوس و قائن به دلیل حوادث طبیعی مختلف به تدریج موقعیت جمعیتی خود را از دست داده و بیرجند مرکزیت و اهمیت بیشتری یافت. تشکیل استان خراسان جنوبی به مرکزیت بیرجند از سال ۱۳۴۲ مطرح بوده است و در سال ۱۳۸۳ و پس از سال‌ها کشمکش سیاسی این استان تأسیس شد. مرکز این استان جدید شهر بیرجند تعیین گردید. در زمان تأسیس این استان شامل سه شهرستان بیرجند، نهبندان و سربیشه بود. قاین در ابتدای تأسیس استان حاضر به پیوستن به خراسان جنوبی نشد و در محدوده خراسان رضوی باقی ماند. تشکیل استان خراسان جنوبی به مرکزیت بیرجند از سال ۱۳۴۲ مطرح بوده است و در سال ۱۳۸۳ و پس از سال‌ها کشمکش سیاسی این استان تأسیس شد. مرکز این استان جدید شهر بیرجند تعیین گردید. در زمان تأسیس این استان شامل سه شهرستان بیرجند، نهبندان و سربیشه بود. قاین در ابتدای تأسیس استان حاضر به پیوستن به خراسان جنوبی نشد و در محدوده خراسان رضوی باقی ماند.
این استان از شمال با استان خراسان رضوی، از غرب با استان‌های یزد، اصفهان و سمنان، از شرق با کشور افغانستان و از جنوب با استان‌های سیستان و بلوچستان و کرمان هم‌مرز است.
میانگین بارندگی سالانه استان خراسان جنوبی، ۱۳۴ میلیمتر و میانگین دمای سالانه، ۱۷٫۵ درجه سلسیوس است. ۹۵ درصد وسعت این استان را عرصه‌های طبیعی در بر می‌گیرد که از این میزان، ۲۲٫۷ درصد بیابانی، ۶۳٫۳ درصد مراتع بیابانی، ۷٫۲ درصد مراتع خوب و متوسط و ۶٫۸ درصد جنگلی است. ۸۸۰٬۳۳۴ هکتار از مساحت این استان، جزء کانون‌های بحرانی فرسایش بادی است که شهرستان قاینات با ۲۴۲٬۴۷۲ هکتار مساحت کانون‌های بحرانی، دارای بیشترین سطح و شهرستان سرایان با ۲۷٬۷۸۷ هکتار، دارای کمترین سطح کانون بحران فرسایش بادی است.