鄯善县位于天山东部南簏的吐鲁番盆地东侧，北与木垒县、奇台县为邻，东经七克台镇连接哈密市七角井乡，西部吐峪沟苏贝希村与吐鲁番市胜金乡接壤，南部经南湖戈壁至觉罗塔格与若羌县、尉犁县为界。全县总面积39800平方公里，约占新疆总面积的2.5%。

鄯善县地处亚洲腹部。由于远离海洋，群山环绕，地貌复杂，形成了独特的气候。夏热（7月平均气温29.2～33℃，曾出现过48℃高温），冬冷（1月平均气温-10℃～11℃，最低气温出现过-28.7～-29.7℃），春旱干燥（年降水量为17.6～25.3毫米，但蒸发量极大，为2751～3216.6毫米），热量丰富（≥10℃积温为4522.6～5548.9℃），日照充足（日照时数2900～3100小时），昼夜温差大（平均日较差14.3～15.9℃，最大可达17～26.6℃），无霜期长（192～224天）。对于棉花、葡萄和甜西瓜的生长发育极为有利，尤其是对提高葡萄、甜西瓜的品质更为突出。据含糖量的测定，葡萄23度以上，最高达31度；甜瓜12度以上，最高达18度，这就是鄯善的葡萄、甜瓜驰名中外的自然因素所在。