铁门关市地处天山南麓，塔里木盆地东部，位于于巴音郭楞蒙古自治州八县一市境内，北依天山，南依阿尔金山，天山支脉库鲁克山横贯垦区中部，形成“三山夹两盆”的格局，属北温带大陆极干旱气候，总面积6328.2平方千米。