伊犁位于中国的西北边陲，新疆西北部。东北与俄罗斯、蒙古国接壤，西与哈萨克斯坦共和国交界，内邻克拉玛依市、阿克苏地区、巴音郭楞蒙古自治州、昌吉回族自治州和石河子市。

伊犁哈萨克自治州地处中亚内陆腹地，境内分布着许多高山峻岭，又有广阔的山间平原盆地和河谷地，“三山两盆两谷”组成自治州的主要地貌单元。伊犁州极端最高气温42.8℃，极端最低气温-51.0℃，其中伊犁河谷年平均气温10.4℃，塔城地区年平均气温8.7℃，阿勒泰地区年平均气温5.8℃。