天山山系位于欧亚大陆腹地，平均海拔约4000米，东起中国新疆哈密星星峡戈壁，西至乌兹别克斯坦的克孜勒库姆沙漠，近东西向延伸，横跨中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦４国，在中国新疆境内绵延约1760公里。新疆天山占天山山系总长度的三分之二以上，拥有天山最高峰托木尔峰（海拔7443米），平均宽度300公里，是中温带准噶尔盆地和暖温带塔里木盆地的天然地理分界，南北被塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特两大沙漠环抱。联合国教科文组织在对新疆天山的评语中写道，新疆天山具有景观和生物生态演化过程的完整性，符合世界自然遗产保护和管理要求。