全区周围高山环绕，中部天山横亘，天山南北分别为塔里木盆地和准噶尔盆地，形成三山夹两盆的特殊地形。主要山脉有阿尔泰山、天山、昆仑山和阿尔金山。西部帕米尔地区地势高峻，素称“群山之父”。塔里木盆地是我国最大盆地，盆地内的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠。区内多内流河，以塔里木河最大。
本区主属大陆性气候，以天山为界，南疆北疆气候差异明显。北疆属温带大陆性干旱半干旱气候，南疆属温带大陆性干旱气候。北疆年均气温-4～9℃，全年降水量100～500毫米；南疆年均气温7～14℃，全年降水量25～100毫米。区内矿产丰富，石油、天然气、煤、盐、金等储量较大，和田玉石品质优异。太阳能和风能资源丰富。
新疆工业门类齐全，有石油、电力、冶金、煤炭、纺织、机械、化工、建材、食品等部门。民族手工业发达。农业出产小麦、玉米、高粱、棉花、油菜、甜菜、芝麻等。本区为全国重要牧区，新疆细毛羊、伊犁马等为优良畜种。新疆日照充分,昼夜温差大，极利瓜果生长，吐鲁番葡萄、哈蜜瓜、库尔勒香梨等驰名中外。
本区交通以公路为主，乌鲁木齐为全区交通枢纽，甘新、青新、新藏等干线通达相邻省区，乌吐高速公路已动工修建。铁路兰新线是新疆与内地交通的大动脉。乌鲁木齐、喀什、和田、阿勒泰等地区已开通空中航线。
新疆自然景观独特，文物古迹众多，民族风情丰富多彩。天山天池风光旖旎。高昌故城和交河故城均为古代城市遗迹，败壁残垣之间，充满历史沧桑感。吐鲁番维吾尔民族风情浓郁，葡萄沟绿荫如云,火焰山景象壮观。喀什清真寺规模巨大，是全疆伊斯兰教活动中心。新疆特产以瓜果最为驰名，烤羊肉、抓饭等风味食品也深受各地游客欢迎。地毯、和田玉器等为著名工艺美术品。
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