新疆的山脉北部是阿尔泰山，南部是昆仑山，中部是天山。新疆山地地形特点是山盆相间，盆山环绕，称为“三山两盆”。北有阿尔泰山，南有昆仑山，新疆中部有天山，把新疆分成两半，南有塔里木盆地，北有准噶尔盆地。传统上，天山以南称为南疆，天山以北称为北疆。
阿尔泰山分布在额尔齐斯河以北，东段在蒙古，南坡在新疆，自西北向东南，长约500公里。山低，山脊线海拔3000米左右。南疆昆仑山分布在塔里木沙漠南缘，自西向东包括中国的帕米尔高原、新疆和克什米尔之间的喀喇昆仑山、新疆和西藏之间的主要昆仑山。
新疆中部的天山山脉，峰峦叠嶂，气势磅礴，东西向，将大盆地与准噶尔、塔里木隔开，全长2500公里，是亚洲高大的山系之一。天山的西段位于哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦，而新疆的中段和东段长约1700公里，宽200-300公里。它们由三座平行的折叠山脉组成，山脉高，山阔。山脊线海拔4000多米。
