天山平均海拔约4000米。天山山脉的最高峰是托木尔峰，海拔7443.8米。天山位于欧亚大陆腹地，东西横跨中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国，全长约2500千米，南北平均宽250-350千米，是世界上最大的独立纬向山系。

天山呈东西走向，绵延中国境内1700千米，占地57万多平方千米，占新疆全区面积约1/3，是世界上距离海洋最远的山系和全球干旱地区最大的山系。

中国境内的天山山脉把大致新疆分成两部分：南边是塔里木盆地，北边是准噶尔盆地。托木尔峰为天山山脉的最高峰，海拔7443.8米。锡尔河、楚河和伊犁河均发源于天山。