吐魯番市位于新疆維吾爾自治區中部，北緯41°12′-43°40′、東經87°16′-91°55′。東臨哈密地區，西、南與巴音郭楞蒙古自治州的和靜、和碩、尉犁、若羌等縣毗連，北隔天山與烏魯木齊市及昌吉回族自治州的奇臺、吉木薩爾、木壘等縣相接。全市南北寬約240千米，東西長約300千米，總面積70049平方千米。總人口63萬人（2012年）。有維吾爾、漢、回、哈薩克、俄羅斯、滿、壯、苗等民族，其中維吾爾族人口約占總人口的70％；漢族約占總人口的23％；回族約占總人口的7％。轄1個市轄區（高昌區）、2個縣（鄯善縣、托克遜縣）。市政府駐高昌區綠洲東路495號，距烏魯木齊市180千米。
地處天山東部山間盆地、吐魯番盆地中部。地貌為北高南低、西寬東窄，平均海拔高度32.8米�；鹧嫔匠蕱|西走向臥于盆地中部，把盆地分成了南北兩半。盆地的艾丁湖水面低于海平面154米，為世界第二低地。以艾丁湖為中心，盆地明顯呈環狀分布。最外一環是高山雪嶺－北面橫亙天山山脈，博格達峰海拔5445米；南有庫魯克塔格山，西有喀拉烏蘇成山，東南有庫姆塔格山。中環為戈壁礫石帶，而盆地中央便是綠洲平原。水資源有大河沿河、煤窯溝河等水系。屬大陸性干旱氣候，有“火州”和“風庫”之稱。年均氣溫14.3℃，年降水量6.7～18.2毫米，蒸發量2339.8毫米。年日照時數達2735.2小時。
礦產有鹽、煤、石油、石灰巖、天然氣、鐵、黃金等。蘭新鐵路與南疆鐵路在此交匯，吐烏大高等級公路、312國道、314國道縱橫全境。名勝古跡有火焰山、艾丁湖、葡萄溝、坎兒井、高昌古城、交河古城、蘇公塔（額敏塔）、柏孜克里克千佛洞、阿斯塔那－吐哈和卓古墓群、蘇貝希古墓地、勝金口千佛洞、亞爾果勒千佛洞、吐峪溝千佛洞、阿拉溝、塔什吐爾、魯克沁王爺臺、臺藏塔、伊斯蘭教圣地艾薩烏勒開裴、盤吉爾塔格巖畫、托格拉克布拉克巖畫、連木沁布拉克巖畫等。