吐鲁番地区位于天山东部，是一个东西横置、形如橄榄的山间盆地，四周被群山环抱。这里曾是一片大海，后来由于地壳运动逐渐变为陆地，形成了盆地。在地质年代的不同阶段，盆地逐渐凹陷，形成了北高南低、西宽东窄的不对称盆地。盆底的艾丁湖水面低于海平面155米，是中国第二低地。盆地以艾丁湖为中心，呈环状分布的地形，四周环绕着高山。盆地中的绿洲平原带是最具生命力、诱人的地方，是各族人民繁衍生息的基础。吐鲁番盆地面积广大，山区面积为9850平方公里，平原面积为59863平方公里。盆地气候干旱，雨水极少，水流能力差，这是盆地中堆积物微小的重要原因。此外，盆地的地势特殊，四周山高差达5600米，堪称自然界中的一绝。