位于中国新疆南部。

是中国面积最大的内陆盆地，盆地处于天山、昆仑山和阿尔金山之间。

南北最宽处520千米，东西最长处1400千米，面积约40多万平方千米。

海拔高度在800到1300米之间，地势西高东低。 

塔里木盆地是大型封闭性山间盆地，地质构造上是周围被许多深大断裂所限制的稳定地块，盆地地势西高东低，微向北倾，旧罗布泊湖面高程780米，是盆地最低点。

塔里木河位置偏于盆地北缘，水向东流。