烏魯木齊縣地處天山北麓，準噶爾盆地南緣。總面積4212平方千米，總人口9萬人（2012年）。有漢、回、維吾爾、哈薩克等25個民族。全縣轄1個鎮、5個鄉：水西溝鎮、薩爾達坂鄉、甘溝鄉、永豐鄉、板房溝鄉、托里鄉。縣政府駐板房溝鄉。
屬中溫帶大陸性氣候，冬夏長、春秋短，晝夜溫差大，光照充足，年均氣溫5.1℃，無霜期150天，年均降水量261毫米。烏魯木齊河縱貫南北。礦產資源有煤、石膏、石灰石、金、磷等。蘭新鐵路、蘭新公路、吐烏大高速公路、烏奎高速公路過境。南郊山區是本縣主要的草原畜牧業和自然風景區。旅游景點有烏拉泊古城、菊花臺、白楊溝、泉溝、小渠子、南臺子、照壁山、廟爾溝、亞洲大陸地理中心和冬季高山滑雪場、滑冰場等。
2011年3月，將烏魯木齊縣青格達湖鄉、六十戶鄉和安寧渠鎮成建制移交新市區管理。調整后，烏魯木齊縣轄區總面積4212平方千米，人口5.5萬人，轄1個鎮、5個鄉、40個村。