准噶尔盆地位于新疆境内,天山山脉和阿尔泰山脉之间,平面形态南宽北窄,略呈三角形,面积约13万准葛尔盆地平方公里。根据航磁等资料综合分析认为,准噶尔盆地具有双基底结构:下部为前寒武纪结晶基底,上部为晚海西期(泥盆~早中石炭世)的褶皱基底。

东西长1120千米,南北最宽处约800千米。面积约38万平方千米,海拔500~1000米(盆地西南部的艾比湖湖面海拔仅190米),东高西低。盆地西部有高达2000米的山岭,多缺口,西北风吹入盆地,冬季气候寒冷,雨雪丰富。盆地中部为广阔草原和沙漠(库尔班通古特沙漠),部分为灌木及草本植物覆盖,主要为南北走向的垄岗式固定、半固定沙丘,南缘为蜂窝状沙丘。