天山位於歐亞大陸腹地，平均海拔4000米左右。東起中國新疆哈密的星星峽戈壁，西至烏茲別克斯坦的克孜勒庫姆沙漠。它自東向西，橫跨中國、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦和烏茲別克斯坦，在中國新疆境內綿延約1，760公裏。
新疆天山，又稱中國天山或東天山，古稱白山，又稱雪山。它因冬天和夏天下雪而得名。新疆天山山脈長1760公裏，占天山山脈總長度的3/4以上，平均寬300公裏。它有天山最高峰托木爾峰(海拔7443米)。
它橫跨新疆全境，橫跨喀什、克孜勒蘇柯爾克孜自治州、阿克蘇地區、巴音郭楞蒙古自治州、吐魯番市、哈密市，以及新疆北部的伊犁哈薩克自治州、博爾塔拉蒙古自治州、石河子市、昌吉回族自治州、烏魯木齊市等地州市。
也是準噶爾盆地和塔裏木盆地的自然地理分界線，南北被塔克拉瑪幹沙漠和古爾班通古特沙漠環繞，是新疆地理的獨特標誌。