新疆位於我國西北邊疆，面積160多萬平方公里，是全國最大的省級行政區。在歷史上，它一直是我國多民族聚居的地方。
這裡分布著許多高聳的山脈和兩個巨大的盆地。中間是西東走向的天山山脈，最高峰約7000米，一般在海拔3000-5000米。它把全區分為南疆和北疆兩大部分。山南為塔里木盆地，平均海拔約1000米，面積50多萬平方公里，是我國最大的盆地。其西面和南面，自西向東，為帕米爾高原、昆崙山、阿爾金山，最高峰8000多米，一般為5000-6000米。天山以北是準噶爾盆地，平均海拔約500米，面積20多萬平方公里。盆地的北緣為阿爾泰山，最高峰4000多米，一般為2000-3000米。西緣有阿拉套山、塔爾巴哈台山等。
雨量稀少是新疆地區最嚴重的問題。由於這裡地處亞歐大陸的中心，離太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋都很遠，周圍又有高山阻隔，海洋暖濕氣流很難進入本區內部。雖然，大西洋的暖濕氣流，可以沿著北疆西部的一些斷谷，進入準噶爾盆地，但是已成強弩之末，十分微弱。因此，天山南北兩盆地的雨量都很少。準噶爾盆地稍多一些，年均降雨量也不過150—300毫米，塔里木盆地更少，一般只有30—50毫米。由於雨量稀少，大片土地變成不毛之地的沙漠。
不過，新疆南北的高山降水量較多，年達600—800毫米，山上覆蓋著深厚的冰雪。冰雪融化後，或匯成河流，或滲入地下。為了發展農業，歷代新疆各族人民，非常重視水利建設，或修建明渠，引河水灌溉農田；或穿鑿坎兒井，引地下水滋潤莊稼。