天山山脈位於新疆南部和新疆北部之間，沒有橫跨中國哪倆個省份，但是天山山脈東西橫跨了中國、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦和烏茲別克斯坦四個國家，全長約2500千米。天山是世界七大山系之一，是世界上最大的獨立緯向山系，也是世界上距離海洋最遠的山系和全球乾旱地區最大的山系。天山呈東西走向，綿延中國境內1700千米，佔地57萬多平方千米，佔新疆全區面積約1/3。整個天山山系由3列山脈組成，由北往南分別稱爲北天山、中天山和南天山。天山山體由山地、山間盆地和山前平原三部分組成。
