因為吐魯番盆地是天山地區陷落最深的盆地,最低處在海平面以下155米,是我國陸地最低的地方,盆地周圍的山嶺,海拔從千米以上到四五千米不等,由于吐魯番盆地地勢低洼,四周高山環繞,受副熱帶高氣壓控制而產生的高溫,熱量不能散發,所以氣候炎熱干燥,成為我國氣溫最高的地方。
新疆著名的“三十里風區”和“百里風區”都在吐魯番境內,“三十里風區”指從天山中的后峽、經白楊河到三個泉,這一狹谷長約30公里,常年大風日數在100天以上,“百里風區”從鄯善縣的紅旗坎到哈密的了墩之間,長達100公里,在百里風區內,曾觀察記錄到了50米每秒的特大風速。