在那遥远的5亿年前，当新疆的大片区域仍是一片广阔无垠的海洋时，塔里木盆地和准噶尔盆地就像是两块孤独的小岛，分别耸立在波涛汹涌的海洋之中。随着时间的推移，一场强烈的地壳运动发生了，海底隆起成陆地，并被压缩褶皱成了一座座山脉，从此这两个曾经相依为命的小岛不仅变成了由群山环抱的大盆地，而且还被天山、昆仑山和帕米尔高原围绕。
今天，我们看到的是一个面积达53万平方千米的巨大内陆盆地，它在天山、昆仑山和帕米尔高原之间展开，这个辽阔而不规则形状的“孪生兄弟”呈现出一幅独特的地理图景。它被高耸入云的天山、昆仑及其他多座高峰所包围，而东部虽然有疏勒河谷通向甘肃河西走廊，但由于其低矮的地势，使得这里水系无法外流，最终形成了一个闭合环状自然景观，其中心是广袤无垠的大沙漠，而边缘部分则是陡峭且险峻的砾壁。
这个地方气候异常干旱，每年的降雨量极少，有些地区甚至连月平均降水量都不到10毫米，几乎可以说是没有雨季。而且，由于北部有天山阻挡冬季冷空气难以深入，因此塔里木盆地的一侧温度略显温暖，其1月份平均温度大约在-10℃左右。但夏季则完全不同，那里的炎热几乎无法比喻，在7月份平均温度常常超过25℃，属于典型的暖温带性荒漠气候。
尽管环境如此艰苦，但塔里木盆地却拥有众多绿洲，那里的农业非常发达，不仅种植小麦、玉米，还生产著名的手工长绒棉以及蚕桑与瓜果等农产品。此外，这片土地下方蕴藏着丰富的地质资源，如石油和天然气，为当今世界经济发展提供了宝贵财富。
