天山山脉横亘于新疆中部，把新疆分隔成塔里木盆地和准噶尔盆地，是地理上一条重要的分界线。天山山脉由一系列的平行山脉组成，分北、中、南三带，东西走向，全长约1500千米，宽35～50千米，海拔4000～5000米。
其中包括著名的博格达峰。
北天山包括阿拉套、波尔乌托拉等山；中天山包括那拉特山、撒阿尔名山、恰普恰拉山等。 北天山与中天山间有许多山间盆地，例如，伊利盆地、尤尔都斯盆地等。
南天山，地势最高，不少山峰海拔在5000～6000米，最高峰托木尔峰海拔7439米。
天山山脉的雪线高度在3500米以上，被无数的冰川覆盖着，是内陆盆地重要的水源地。具有优越的森林资源、牧草资源、旅游资源和矿产资源。
