素有“火洲”之称的吐鲁番以炎热干燥闻名于世，被公认为我国气温最高的地方。吐鲁番位于新疆天山东部山间盆地中，有2000多平方公里是低于海平面100米以下的低地。

盆地令热气积聚，难以与外界空气交换，所以异常炎热。历史上吐鲁番最高温度曾达到47．7摄氏度，地表温度高达75．8摄氏度。当地民间流传着“沙窝里蒸熟鸡蛋、石头上烤熟面饼”的说法。

吐鲁番市是天山东部的一个东西横置的形如橄榄状的山间盆地，四面环山。盆地西起阿拉山沟口，东至七角井峡谷西口，东西长245公里；北部为博格达山山麓；南抵库鲁塔格山，南北宽约75公里。

中部有火焰山和博尔托乌拉山余脉横穿境内，把本市分成南、北两半。盆底艾丁湖水面，低于海平面155米，是我国最低的盆地，在世界上也仅次于低于海平面391米的约旦死海，为世界第二低地。吐鲁番盆地山区面积为9850平方公里，平原面积为59863平方公里。