吐鲁番盆地最低的海拔高度为-154.31米吐鲁番盆地是一个典型的盆地其大部分地面不超过海拔500米其中海拔最低处是艾丁湖，其湖面的海约为-154.31米是中国最低的盆地在世界上也仅次于海平面391米的约旦死海，为世界第二低地。吐鲁番盆地经历了地质年代的侏罗纪 白垩纪 第三纪第四纪是一个逐渐凹陷的古老盆地，特别是在距离3000万年前的喜马拉雅山运动期间，盆地北缘的博格达山急剧上升，而盆地南北缘的库鲁克塔格山上升幅度较小，两山之间断裂陷落，最终形成了北高南低 西宽东窄的不对称盆地。
中部有火焰山和博尔托乌拉山余脉横穿境内，把本地区分成南北两半。
