塔裏木盆地位於中國西北的新疆南部，是中國最大的內陸盆地。盆地位於天山、昆侖山和阿爾金山之間。南北最寬處520公裏，東西最長處1400公裏，面積40多萬平方公裏。海拔在800-1300m之間，地勢西高東低。
盆地中部是著名的塔克拉瑪幹沙漠，邊緣是山麓、戈壁和綠洲(沖積平原)。