新疆的平均海拔为900米，新疆的最低点吐鲁番艾丁湖低于海平面155米，也是中国的陆地最低点；最高点乔戈里峰位于克什米尔边境上，海拔8611米。

新疆北部有阿尔泰山，南部有昆仑山、阿尔金山和天山。天山作为新疆象征，横贯中部，形成南部的塔里木盆地和北部的准噶尔盆地。山脉与盆地相间排列盆地与高山环抱、喻称“三山夹二盆”。北部阿尔泰山，南部为昆仑山系；天山横亘于新疆中部，把新疆分为南北两半，南部是塔里木盆地，北部是准噶尔盆地。习惯上称天山以南为南疆，天山以北为北疆，把哈密、吐鲁番盆地为东疆。