新疆地形特点是：山脉与盆地相间排列，盆地被高山环抱，俗喻“三山夹两盆”。北为阿尔泰山，南为昆仑山，天山横亘中部,把新疆分为南北两半，南部是塔里木盆地，北部是准噶尔盆地。习惯上称天山以南为南疆，天山以北为北疆。塔里木盆地位于天山与昆仑山中间，面积约53万平方公里，是中国最大的盆地。塔克拉玛干沙漠位于盆地中部，面积约33万平方公里，是中国最大、世界第二大流动沙漠。塔里木河长约2100公里，是中国最长的内陆河。在新疆东部有吐鲁番盆地，最低点-154米，是中国海拔最低的地方。新疆属典型的温带大陆性干旱气候，年均天然降水量155毫米。区内山脉融雪形成众多河流，绿洲分布于盆地边缘和河流流域，绿洲总面积约占全区面积的5%，具有典型的绿洲生态特点。

新疆具有得天独厚的水土光热资源。日照时间长，积温多，昼夜温差大，无霜期长，年太阳能辐射量仅次于西藏，对农作物生长十分有利。新疆现有耕地6038万亩，人均占有耕地3.12亩，为全国人均数的2.1倍。新疆是全国五大牧区之一，在三山和两盆的周围有大量的优良牧场，牧草地总面积7.7亿亩，仅次于内蒙古、西藏，居全国第三。新疆水资源约占全国的3%。2004年，新疆地表水年径流量882亿立方米，人均地表水占有量5146立方米，是全国平均值的2.25倍。地下水可开采量251亿立方米，冰川储量占全国的50%。但由于新疆地处欧亚大陆腹地，气候干旱，水资源受季节因素影响，时空分布极不平衡，地表水蒸发量大，致使一些地方水资源不足。

新疆矿产种类全、储量大,开发前景广阔。目前发现的矿产有138种,其中,9种储量居全国首位,32种居西北地区首位。石油、天然气、煤、金、铬、铜、镍、稀有金属、盐类矿产、建材非金属等蕴藏丰富。新疆石油资源量208.6亿吨,占全国陆上石油资源量的30%；天然气资源量为10.3万亿立方米,占全国陆上天然气资源量的34%。新疆油气勘探开发潜力巨大,远景十分可观。全疆煤炭预测资源量2.19万亿吨,占全国的40%。黄金、宝石、玉石等资源种类繁多,古今驰名。

新疆旅游资源丰富而独特。按照《中国旅游资源普查规范》的资源分类,在中国旅游资源68种基本类型中新疆至少拥有56种,居全国之冠。新疆自然景观神奇独特,冰峰与火洲共存,瀚海与绿洲为邻,自然风貌粗矿,景观组合独特。著名的自然风景有天池、喀纳斯湖、博斯腾湖、赛里木湖、巴音布鲁克草原等。新疆人文旅游资源丰富,在新疆5000多公里古丝绸之路的南、北、中三条干线上留下数以百计的古城池、古墓葬、千佛洞、古屯田遗址等人文景观,其中,交河故城、高昌故城、楼兰遗址、克孜尔千佛洞、香妃墓等蜚声中外。新疆自古以来就是一个多民族聚居的地区,各民族的文化艺术和风情习俗绚丽多彩,构成了具有浓郁民族特色的旅游人文景观,深受中外游客的喜爱。

新疆的生物资源种类繁多、品种独特、特性优良,开发和发展的潜力较大。新疆野生动植物达4000余种。农作物地方品种及引入品种达10000多个,不少物种品质优异。新疆地方畜禽品种具有适应性强、抗病、耐粗饲等优良特性。新疆还是多种果树的原始起源中心和次生中心,果树资源丰富,其中优良品种约300余个。天然药物如:麻黄、罗布麻、甘草、贝母、雪莲等分布广泛,质量上乘,具有独特的品质和优良的特性