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新疆地处我国西北边陲，东西最长达到2000公里，南北最宽约为1600公里，总面积达到166万平方公里，约占全国总面积的1/6，是我国土地面积最大的行政区。
新疆东部和南部分别与我国的甘肃、青海和西藏三省（区）毗邻；其东北部、北部、西部到西南部，分别与蒙古国、俄罗斯、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗、巴基斯坦和印度八国相邻，边界线长达5600公里，约占我国与邻国边界线总长的1/4，是我国交界邻国最多、国境线最长的行政区。
独特的区位地缘优势，为物流产业发展开拓了广阔的成长空间。新疆地处亚欧中心，是我国与中亚、西亚及至欧洲、北非陆路交往的重要通道。全疆对外开放一、二类口岸29个，与140个国家进行贸易往来。特别是中西亚诸国与新疆经济存在巨大的差异性和互补性，周边国家13.5亿人口的消费市场，对生活资料和生产资料有着巨大的需求，客观上形成了内外两个市场，两种资源的相互融通，使新疆成为辐射中西亚经济圈的国际物流重要战略枢纽和最佳物资集散地。
新疆位于亚欧大陆中心，四面远离海洋，周围高山环绕。新疆地形地貌特征可以概括为“三山夹两盆”，北边是阿尔泰山，中间是天山，南边是昆仑山。天山作为新疆的象征，横贯中部，形成南部的塔里木盆地和北部的准噶尔盆地。新疆三大山脉形成了独具特色的大冰川，总面积2.3万多平方公里，占全国冰川面积的40%。
新疆气候干燥，大陆性气候明显，气候变化剧烈，日照充足，降水稀少。新疆的大部分地区，一年到头，经常晴空万里、阳光普照，为全国日照数最多的地区之一。全疆各地的日照数多在2550～3500小时，而其分布规律大体是由北向南递减，由西向东递增。这主要由于白昼时间南短北长。最北部的阿勒泰地区，夏季昼长达15～16小时，南疆地区不仅昼长短于北疆，而且时有风沙、浮沉，影响日照。西部阴雨天较多，东部则为全国最干旱的地区，很少阴雨，所以日照时间长。据统计，北疆的阿勒泰地区平均日照数为3001小时，中部的乌鲁木齐市为2820小时，南疆的和田市则降为2643小时。强烈的太阳辐射为太阳能的利用提供了极为有利的条件。
新疆远离海洋，又因大气环流条件的限制，降水稀少，是新疆气候的一个重要特征。新疆距离东部的太平洋2500公里，中间有秦岭、祁连山等山脉的阻隔，太平洋的气流到达新疆东部上空时，水分早已消耗殆尽，不能形成降水。新疆南距印度洋不是很远，最短距离只有1700公里，但昆仑山和喜马拉雅山高度在4000米以上，而印度洋暖湿气流的高度不过3500米，所以也无法到达新疆上空。北冰洋距新疆2800～4000公里，它的冷湿气流经辽阔的西伯利亚和蒙古国，越过阿尔泰山，到达新疆北部上空时，所余水分已经不多，不可能形成大量的降水。只有北疆西部地势较低，伊犁河谷的西口，海拔只有500多米，因而大西洋的潮湿气流可以顺利进入北疆西部地区，并形成较多的降水。新疆全年降落在地面上的降水总量为2400亿立方米，按新疆160多万平方公里的面积计算，平均年降水量为145毫米，只相当于全国平均降水量（630毫米）的23%，或世界平均值（833毫米）的17.4%。一般来说，新疆平原低地气候极端干燥，雨水稀少，蒸发量大。如塔里木盆地东南缘的且末、若羌，年平均降水不到20毫米，为全国降水量最少的地区之一。山区气温较低，空气湿润，降水量大，草木比较繁茂。如阿尔泰山、天山山地，平均年降水量可达500～600毫米。
新疆的沙漠面积占全国沙漠面积的2/3，其中塔里木盆地中的塔克拉玛干沙漠，面积为33.67万平方公里，是我国最大的沙漠，为世界第二大流动沙漠。准噶尔盆地的古尔班通古特沙漠，面积为4.8万平方公里，为我国第二大沙漠。这些沙漠中蕴藏着丰富的油气资源和矿产资源。
新疆兼有高山、平原、河谷、盆地、沙漠、戈壁等复杂地形和自然条件，加上坡向、水文、高程变化以及位置和地面物质等不同因素的影响，使各地区具有截然不同的自然特征，因而形成了全疆多种多样的自然地理景观。
新疆现有14个地（州、市），包括5个自治州、5个地区、4个地级市。新疆生产建设兵团是自治区的重要组成部分，现有14个师、179个团场，嵌入式分在新疆14个地（州、市）。新疆的传统区域划分是以天山为界，划分为北疆、南疆和东疆三大区域。作为首府的乌鲁木齐具有独特的地理位置和社会经济地位，不仅地处南疆、北疆和东疆的交会处，是全疆公路、铁路和航空的总枢纽，同时还以仅占全疆0.9%的土地面积集中了全疆11.6%的人口，在新疆社会经济发展中起着引领性的作用。
其中，北疆包括乌鲁木齐、克拉玛依、昌吉、博尔塔拉、伊犁、塔城、阿勒泰7个地区；南疆包括巴音郭楞、阿克苏、克孜勒苏柯尔克孜、喀什、和田5个地区；东疆包括吐鲁番和哈密2个地级市，是新疆与其他省份连接的重要通道。
绿洲是干旱半干旱地区特有的地理景观，呈“岛屿”状存在于荒漠之中或者被荒漠包围。新疆是我国绿洲分布最广、面积最大的省区，1259个大小绿洲散状分布于天山南北麓、昆仑山—阿尔金山北麓、伊犁谷地和额尔齐斯河流域，面积约占新疆国土面积的5%。新疆的绿洲从地貌上看，具有封闭性的特点；从地域上看，具有分散性的特点。新疆各地（州、市）到首府乌鲁木齐的平均距离为735公里，各地州到所辖县（市）的平均距离为155公里，县与县之间的平均距离为112公里，县与乡之间的平均距离为35公里以上。新疆区域地理单元内的经济活动也是以绿洲为单元，形成相对独立的经济小区。小区由于有荒漠、戈壁漫布外围，其生产、交换、分配、消费活动大都是在各自大小不同的绿洲内部进行。绿洲的分散性对区域物流活动的运行形成了重要的地理制约条件。
从石油和天然气的开采来看，新疆先后建成了准噶尔盆地、塔里木盆地和吐哈盆地三大石油、天然气生产基地，形成了克拉玛依—独山子、乌鲁木齐、吐鲁番—哈密、库尔勒—库车等不同规模、各具特色的石油炼制和加工基地。从煤炭的储量上看，北疆的乌鲁木齐、伊犁、塔城和昌吉、东疆的哈密和吐鲁番，南疆的巴音郭楞和阿克苏等地区都属于富煤或较富煤区，这些区域的煤炭年产量都在680万吨以上。