塔城地区位于新疆维吾尔自治区西北部，伊犁哈萨克自治州中部，地处东经82°16′—87°21′、北纬43°25′—47°15′之间。东北与阿勒泰地区相邻，东部以玛纳斯河为界与昌吉回族自治州及石河子市相连，南以依连哈比尔尕山和婆罗科努山为界与巴音郭楞蒙古自治州和伊犁地区为邻，西南毗邻博尔塔拉蒙古自治州，西北部与哈萨克斯坦国接壤。在地区腹心地带，有自治区直属的克拉玛依市和伊犁哈萨克自治州直属的奎屯市。市区距自治区首府乌鲁木齐市580公里，距巴克图口岸17公里。全地区面积为10.54万平方公里。