精河县位于新疆西北部，天山支脉婆罗科努山北麓，准噶尔盆地西南边缘。东邻乌苏市，西邻博乐市，南邻尼勒克县、伊宁县，北邻托里县。全县总面积11189.15平方千米，总人口128833人（2003年）。

精河县气候属典型的北温带干旱荒漠型大陆性气候。主要特点是光照充足，冬夏冷热悬殊，昼夜温差大，干燥少雨，蒸发量大，春季多风沙、浮尘天气。由于县境内地形复杂，地势垂直高度相差悬殊，平原和山区的气候有显著的差异。