在新疆维吾尔自治区北部，天山、阿尔泰山及西部诸山间。呈不等边三角形，东西长700千米，南北最宽处约450千米，面积38万平方千米(沙漠占30%)。为中国四大盆地之一。海拔500～1000米(艾比湖湖面仅189米)，东高西低。盆地边缘山麓有绿洲，中部为广阔草原和古尔班通古特沙漠。北部的额尔齐斯河是中国惟一属于北冰洋水系的河流，余均为内陆河，主要有乌伦古河和玛纳斯河。牧场广阔。山麓绿洲带盛产棉、麦。富石油。