吐鲁番盆地四周为山地环绕北部的博格达山和西部的喀拉乌成山一段，高度都在3500到4000米之间。其中博格达峰海拔5445米。南部的觉罗塔格山，一般在1500米以下。而紧邻盆地南部山麓的最低部分的艾丁湖面却低于海面155米，是全国最低的洼地。

以周围山脊线为界，面积50140平方千米，其中低于海平面以下的面积有4050平方千米，艾丁湖低于海平面155米，是我国大陆的最低处，盆地边缘群山环抱，最高的博格达峰终年积雪。