托克逊县位于新疆维吾尔自治区中东部，天山南麓，吐鲁番盆地西部。北纬41°21′14〞-43°18′11〞，东经87°14′05〞-89°11′08〞。东与吐鲁番市为邻，南与巴州尉犁县相接，西与巴州的和硕、和静县相连，北与乌鲁木齐市毗邻。县城托克逊镇距乌鲁木齐市公路里程162千米。总面积16171.47平方千米。总人口107768人（2003年）。有维吾尔、汉、回等12个民族。

三面山地环绕，西、北面高而东部低，盆地自西北向东南倾斜的地貌特征，地势高低悬殊。有阿拉沟、白杨河等6条河流。属暖温带干旱荒漠气候，夏季气候炎热，昼夜温差大，多风，年均气温13.8℃，年均降水7毫米。