和田地區位於新疆維吾爾自治區的最南端。南越昆侖山到達西藏北部高原，東鄰巴音郭楞蒙古自治州，北深入塔克拉瑪幹腹地，西鄰阿克蘇地區，西南毗鄰喀什地區，西南與印度、巴基斯坦接壤，邊界線長210公裏。東西長約670公裏，南北寬600公裏，總面積24.78萬平方公裏。和田地區南部雄偉的昆侖山弧形橫跨東西，峰巒疊嶂，山勢險峻。北坡是低山區，有淺丘和峽谷，南坡平緩。山脈的最高峰壹般在海拔6000米左右，最高的超過7000米。由於氣候幹燥，山彩沙漠的高度壹般在3300米，部分地區可達5000米。南北坡雪線分別在6000米和5500米以上。在昆侖和喀喇昆侖山的地理分界處形成了臨淇塘坳陷，發育了現代鹽湖和鹽堿沼澤，形成高山湖泊。
從山麓向北，戈壁呈水平分布，各條河流的沖積扇平原綠洲繼續分布，扇緣連接塔克拉瑪幹沙漠和塔裏木盆地中心。馬紮塔格古玉山殘脈遺存於北部荒漠區西北部，海拔430米。
地貌單元可分為:
1，最高山地帶:海拔5200 ~ 5500米，是現代冰川和永久雪帶，多由堅硬的變質巖、花崗巖等古老巖石組成，山勢雄偉。
2.高寒地帶:海拔4200 ~ 5200米，壹般為裸地。有許多古代冰川遺跡。如切萊雅門的古冰磧、庫卡爾的塔河源頭冰桶區、克奇克庫勒的冰磧湖。在主要山脈的北坡，落石堆和山坡上的泥石流隨處可見。
3.亞高山帶:海拔3400 ~ 4200m，土層深厚，山峰母巖裸露，巖壁陡峭，山坡侵蝕切割明顯，山體起伏，壹般坡度20 ~ 38度。
4.中山帶:海拔3000 ~ 3400米，山巒起伏，山峰明顯。而山頂的泥園則是準平原地貌，有厚厚的黃土形成的草原土壤類型。這裏有廣闊而優良的草原，是和田地區重要的畜牧業基地。
5.低山地帶:海拔2200 ~ 3000米，山體平緩，覆蓋土層很厚，堆積了大量的昆侖黃土，沿河梯田上分布著農田，是農牧業結合體。
6.山下斜坡平原:海拔1250 ~ 2200m。海拔1700 ~ 2200m，為戈壁，覆蓋粗砂、礫石，植被稀疏、超幹；海拔1450 ~ 1700m，為裸露的粗礫石戈壁，海拔1250 ~ 1450m，有古綠洲分布區，長期灌溉淤積，土壤連續。
7.沙漠地區:海拔1250米以下的北部地區與塔克拉瑪幹沙漠腹地相連，生長著耐旱植被。
氣候
和田地區深入內陸，遠離海洋，四周高山環繞(天山、昆侖、帕米爾)，受海洋氣流影響，大陸性強。很難到達來自西方的冷濕氣流和來自印度洋的濕熱氣流。盛行於我國東部的東南季風也因距離較遠而難以飄散。這個地區地處低緯度，寒潮被天山阻隔，所以氣溫高，屬於暖溫帶極端幹旱的沙漠氣候。其主要特點是:夏熱冬冷，四季分明，熱量充沛，晝夜溫差和年變幅大，無霜期長，降水稀少，蒸發強烈，空氣幹燥，氣候帶垂直分布明顯。在昆侖地區，氣溫每升高100米，年平均氣溫下降0.5 ~ 0.7攝氏度。
由於整個地區範圍和面積較大，在不同的地形地貌條件下，生物和氣候差異較大，大致可分為南方地區、綠洲平原地區和北方沙漠地區三種氣候類型。
南部山區:包括海拔1800 ~ 3000米的千山河谷地區，屬溫帶或寒溫帶氣候區。根據策勒縣努爾班幹(海拔1970m)和黑山(海拔1800m)的氣象資料，年平均氣溫為4.7℃，極端最高氣溫為34.0℃。年降水量127.5 ~ 201.2 mm，大於10℃的活動積溫在3400℃以下，夏季短，冬季長。部分地區逆溫層明顯，冬季氣溫比平原地區高65438±0-2℃。
海拔3000米以上的山區氣候寒冷，沒有四季之分，只有冷暖之別。冷季比暖季長，降水分布極不均勻。壹般年平均降水量300 mm左右，0℃以上生長期120 ~ 150天。海拔5500米以上，是常年0℃以下的永久雪帶。
在綠洲平原地區，四季氣候的基本特征是:春季漫長多風，夏季炎熱幹燥，秋季涼爽降溫快，降雪少，冬季不冷。它屬於暖溫帶和極端幹燥的沙漠氣候。年平均氣溫11.0℃~ 12.1℃，年降水量28.9 ~ 47.1mm，年蒸發量2198 ~ 2790mm。
北部沙漠地區:氣候非常幹燥，雨水少，日照強，冷熱變化劇烈，多為沙風，是非常典型的大陸性沙漠氣候區。
平原地區≥0℃的積溫為4507.1 ~ 4783.0℃，≥10℃的積溫為406.1 ~ 4311.6℃。沙漠地區積溫更高，如和田塔瓦庫勒≥0℃積溫50000。如和田黑山≥0℃積溫2453.4℃，和田黑山≥ 1865.2℃，康西瓦≥0℃積溫1090.3℃，≥10℃積溫293.3℃，甜水海。
平原地區無霜期為182 ~ 226天，大多在200天以上。沙漠和山區初霜凍期比平原綠洲區晚，如和田塔瓦庫勒，200 ~ 210天，黑山約100天。
冬季降雪少，平均降雪天數6.3天，平均降雪量3.6毫米，最大降雪量21天，降雪量23.2毫米，冬天不冷。全年氣溫在23 ~ 35℃之間，日較差在12.8 ~ 16.3℃之間。