新疆主要有阿尔泰山、天山和喀喇昆仑山三大山脉。昆仑山，又称昆仑虚、中国一座神山、万祖之山、昆仑丘或玉山。亚洲中部大山系，也是中国西部山系的主干。西起帕米尔高原东部，横贯新疆、西藏间，延伸至 青海境内，全长约2500公里，平均海拔5500-6000米，宽130-200公里，西窄东宽总面积达50多万平方公里。昆仑山在中华民族的文化史上具 有“万山之祖”的显赫地位，古人称昆仑山为中华“龙脉之祖”。 天山山脉是亚洲最大的山系之一，东西长约1700公里，南北宽250～300公里，占新疆面积的1/3，是新疆生命的摇篮。天山古有北山、阴山等称谓。 天山原为古生代的褶皱山系，多为海拔四五千米以上的高山，整条山脉西高东低，并肩耸立着一座座雪岭冰峰。托木尔峰海拔7443米，是天山的最高峰。阿尔泰山是中、蒙、俄三国的界山，横跨中俄边境的友谊峰，海拔4374米，是阿尔泰山的最高山峰。由于受西来寒湿气流的影响，因而此地雨雪丰沛，森林繁 茂，草原茂盛，自然景观与新疆其他地方大不相同。
天山作为新疆“生命的摇篮”，占新疆全区面积l／3(57万多平方千米)，其山体由山地、山间盆地和山前平原三部分组成。天山是世界七大山系之一，位于欧亚大陆腹地，东西横跨中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国，全长约2500千米，南北平均宽250—350千米，最宽处达800千米以上，是世界上最大的独立纬向山系，也是世界上距离海洋最远的山系和全球干旱地区最大的山系。天山地处我国的西北边陲，自古以来就是我国与中、西亚地区联系的重要通道，著名的丝绸之路就从此经过。天山是亚洲中部的一条大山脉，横贯中国新疆的中部，西起中哈边境，东至星星峡，在我国境内绵延约1 700千米。南北宽度250-350千米，平均海拔约5000米。
整个天山山系由三列山脉组成，由北往南分别称为北天山、中天山和南天山。天山把新疆分成两部分，天山以南，人们习惯上称其为南疆；天山以北，人们习惯上称其为北疆。另外，天山还把中国的两大盆地分割开来，南边是塔里木盆地，北边是准噶尔盆地。 虽然天山山系中众多的雪峰终年为冰雪覆盖，很难有动植物生存，但是在3 000米雪线以下却生存着丰富的动植物资源。由于天山地区地处亚洲内陆，属典型的大陆性气候，大多数地区气候干燥、少雨，比较适合发展畜牧业。中国境内天山山脉由三列平行的褶皱山脉组成，山势西高东低，山体宽广。天山北脉有阿拉套山、科古琴山、博罗科努山、博格达山等；天山中脉（主干）有阿拉喀尔山、那拉提山、艾尔温根山、霍拉山等；天山南脉有科克沙尔山、哈尔克山、贴尔斯克山、喀拉铁克山等。
横亘新疆中部的天山山脉，峰峦重叠、气派雄伟，呈东西走向，分隔准噶尔、塔里木两面大盆地，总长2500公里，是亚洲高大山系之一。天山山脉西段在哈萨克斯坦和吉尔吉斯境内，新疆境内的为中、东段长约1700公里，宽200—300公里，由三列平行的褶皱山脉组成，山势细高东底，山体宽广，山脊线海拔4000米以上。北脉有阿拉套山、科古琴山、婆罗科努山、博格达山等；中脉有阿拉喀尔山、那拉提山、艾尔温根山等；南脉有科克沙尔山、哈尔克山、贴尔斯克山、科克铁克山、霍拉山等。海拨5000米以上的山峰有托木尔峰（7435米是天山山脉的最高峰）、汗腾格里峰（6995米）、博格达峰（5445米）。天山有发育良好的森林、草原和冰川，景观壮丽。天山分布着6890多条大小冰川，是天然的固体水库。天山的融冰化雪，汇集成二百多条河流，滋润和灌溉着天山南北的广阔绿洲。在丛山峻岭之间，分布着一个个盆地、谷地。著名的有哈密盆地、吐鲁番盆地和伊犁谷地，土地肥沃，水草丰茂，形成了良好的山区天然草场。
新疆地形三山夹两盆，首府乌鲁木齐就出在天山的半山腰，阿勒泰山被称为矿山，天山被称为药山，昆仑山被称为玉山，大部分居住在天山脚下，主要原因是水多，天山融雪孕育了天山南北的居民。
天山充足的水源只是人们生活的天时地利的先决条件，还有一个工程非常重要，坎儿井，吐鲁番是中国最炎热最干旱的地方，但是确有大量的葡萄出产，靠的就是这坎儿井。坎儿井说白了就是地下水渠，地下管道，避免地表流水蒸发等缺点，坎儿井与京杭大运河万里长城并称中国古代三大伟大工程。
