新疆陸地邊境線長達5700多公裏，約占全國陸地邊境線的四分之壹。是中國陸地面積最大、鄰國最多、陸地邊境線最長的省級行政區。新疆屬於典型的溫帶大陸性幹旱氣候，降水稀少，蒸發量大，年均降水量170.6毫米，全區河流3355條，其中年徑流量超過十億立方米的河流18條。
新疆的地貌可以概括為“三山兩盆”:北面是阿爾泰山，南面是昆侖山，中間是天山，把新疆分為兩部分。習慣上南方叫南疆，北方叫北疆。塔裏木盆地位於新疆南部，面積約53萬平方公裏，是中國最大的內陸盆地。塔裏木盆地中部的塔克拉瑪幹沙漠，面積約33萬平方公裏，是中國最大、世界第二大的流動沙漠。塔裏木河，貫穿塔裏木盆地，長約2575公裏，是中國最長的內陸河。