吐鲁番地处天山东部山间盆地、吐鲁番盆地中部。地貌为北高南低、西宽东窄，平均海拔高度32、8米。

吐鲁番市位于新疆维吾尔自治区中部，东临哈密市，西、南与巴音郭楞蒙古自治州的和静、和硕、尉犁、若羌等县毗连，北隔天山与乌鲁木齐市及昌吉回族自治州的奇台、吉木萨尔、木垒等县相接。全市南北宽约240千米，东西长约300千米，总面积70049平方千米。总人口63万人。有维吾尔、汉、回、哈萨克、俄罗斯、满、壮、苗等民族，辖1个市辖区、2个县。

2015年4月，国务院批复同意撤销新疆吐鲁番地区，设立地级吐鲁番市。这也是继乌鲁木齐市、克拉玛依市后新疆设立的第三个地级市。

2017年10月，被授予国家园林城市。