吐鲁番盆地坐落在我国西北的天山脚下。它东西长245公里，南北宽75公里，面积约5万平方公里，有半个江苏省那么大。其边缘被群山环抱，北部的博格多峰为最高；中部因极度下陷，地势低洼，许多农田、村落都在海平面以下;南部的山麓的艾丁湖，湖面低于海平面154米，是我国陆地的最低点。如果从地形单元来看，吐鲁番盆地算得上世界最低的盆地。

从外形上看吐鲁番盆地，其模样就像是一颗大的橄榄。从上往下看，吐鲁番大部分都是平原，四周有起伏的山丘。最早以前，吐鲁番盆地实际上是一片海洋，后来由于地壳的运动，才会导致海洋变成了陆地，最后还变成了盆地。

吐鲁番盆地低洼而较闭塞的地形，加上极端的干旱，使它称为我国著名的火州。这里一年之中有半年处于炎热的夏季，每年6月至8月，气温持续在38℃以上，甚至出现过47.8℃的全国最高气温纪录。

在吐鲁番盆地，虽然这边的温度极高，但是吐鲁番盆地也是有三个大的绿洲，分别是吐鲁番、鄯善和托克逊，作为世界上最低的盆地，吐鲁番盆地的绿洲面积也是相当大的。在吐鲁番盆地中，南北绿洲平原带非常适合人们的生活，人们在这片大绿洲中繁衍生息。特别是盆地的河流两岸，瓜果多，最出名的水果就是无核白葡萄和哈密瓜。闻名于世的国家5A级景区葡萄沟就座落于此，这里的葡萄品种繁多、品质优良、酿造的葡萄酒在古代一直作为朝廷贡品。

吐鲁番盆地不仅仅瓜果多，这边的矿产也是十分丰富的。吐鲁番盆地已经被探明的矿产就达到了七十多种，这边还有坎儿井，这是盆地居民最为特殊的灌溉方式。吐鲁番盆地在西汉后期，一直都是西北部地区的政治、文化和经济中心，环境越来越好。世界上最低的盆地，也为人们带来瓜果的丰收和生活中的欢乐。

吐鲁番盆地气候极度干旱，雨水极少，水流自然移运物的能力极差，故盆地中堆积物极其微小，这是一个重要原因。另外在第四次新构造运动中，盆地中部又形成了一条由东向西的火焰山，由于这座低山的阻隔作用，从天山被流水携带下来的风化物质只能在山北积累，而山南就受到了保护，避免了堆积，因而长期以来得以保持在海平面以下的地势。吐鲁番盆地的地势特殊，四周环山，其北面的博格达山的主峰海拔达5445 米，而盆地中的艾丁湖面海拔-154 米，在这样短的水平距离内，高差竟达5600米，堪称自然界中的一绝。

吐鲁番地是世界上最低的盆地，处暖温带，这里的风比较大，常年都是比较干燥的。主要由于吐鲁番盆地的日照时间比较长，因此水分蒸发速度非常快。吐鲁番盆地一年的平均气温在38度以上。因此，我国人民还称吐鲁番盆地为火焰山。吐鲁番盆地曾经还出现将近五十度的高温。