تغطي مساحة تركستان الشرقية ما يقرب من 1.8 مليون كيلومتر مربع. فهو أكبر حوالي خمس مرات من جمهورية ألمانيا الاتحادية. أكثر من 43 في المئة من أراضي تركستان الشرقية صحراوية. وتتكون 40 في المئة من الجبال وهذه من الملامح الرئيسية لهذا البلد الشاسع. واثنين من ثلاثة سلاسل الجبال تحوت بها هما سلسلة جبال همالايا وسلسلة جبال هندوكوش. وتنقسم أراضى تركستان الشرقية الى قسمين هما حوض تاريم في الجنوب ومساحتها 530.000 كيلومترا مربعا. وحوض جنغاريا في الشمال ومساحها 304.200 كيلومترا مربعا. وتقع فى حوض تاريم واحد من أكبر الصحارى في العالم – صحراء تاكلاماكان. وتقع فى حوض جنغاريا صحراء قربان تونغوت.

وتانريتاغ (جبل السماوية) تمر عبر الجزء الرئيسي من تركستان الشرقية من الجنوب الى الشمال. وقد يبلغ طوله 1700 كيلومترا وعرضه 250- 300 كيلومترا. وسلسلة جبال آلتاي في الشمال هي حدود تركستان الشرقية مع منغوليا وروسيا وكازاخستان. وطوله 400 كيلومترا. و جبال كوإنلون تقع الى الجنوب ويشكل الحدود بين التبت وتركستان الشرقية.

الأنهار الرئيسية هي :

• نهر تاريم (2137 كم) الذي يمر عبر طول تركستان الشرقية بكاملها تقريبا في الجزء الجنوبي من تركستان الشرقية وتنتهي في الصحراء.
• نهر إيلى فإنه يتدفق عبر غرب البلاد والتدفقات إلى كازاخستان وينتهي أخيرا في بحيرة بالكاش.
• نهر إرتيش فإنه يبدأ من الشمال الغربي من تركستان الشرقية وينتهى في المحيط المتجمد الشمالي.
• نهر قاراشهر يتدفق إلى الشرق من جبال تنريتاغ وينزل الى بحيرة سايرام.
• نهر كورلا الذي ينبع من بحيرة باغراش وينزل الى بحيرة لوبنور ولكن الآن انه يختفي في الصحراء قبل الوصول الى البحيرة.