和布克赛尔蒙古自治县位于
准噶尔盆地西北边缘，地处
塔城地区、
克拉玛依市、
阿勒泰市三地区中心，北与阿勒泰、哈萨克斯坦共和国交界，南部与
玛纳斯县、
沙湾市接壤，西南部以乌尔河为界与克拉玛依市相连，西与
额敏县、
托里县以白杨河为界，东邻
阿勒泰地区，东西最长210公里，南北最宽207公里，辖区总面积3.06万平方公里；地理坐标为北纬45°20'至47°12',东经84°37'至87°20'之间。
和布克赛县地貌比较复杂，有山地、丘陵、平原、
荒漠，县境海拔最高点是赛尔山的木斯套峰，海拔3835米，终年积雪，最低点为南部边缘已干涸的
玛纳斯湖，海拔249米。其地势特征为北高南低，北部地区地形以山区和低山区为主，海拔在1000—1500米，南部以平原为主，海拔在1000米以下。县境内明显可分为四大地区，即北部及西北部高山、亚高山地区，和布克谷地，中部中低山丘陵区，南部平原荒漠区。北部及西北部高山、亚高山地区包括赛尔山、北中部地区哈同山（水流较少，景象较为荒凉）、西北部边境连接赛尔山和哈同山脉的铁布克山。
和布克谷地包括赛尔山以南，哈同山以北。中部中低山丘陵区包括哈同山东部及阿德尔山、赛勒克特山、阿尔根特山、沙勒布尔特山、迪伦山等组成，这一地区植被少、水源缺乏，地面起伏不平。南部平原荒漠区包括中、低带以南的广大平原、荒漠地区，由此以南至
准噶尔汗国腹地，其北部为和布克河下游和夏孜盖三角洲，是农作物种植区。
地处内陆，远离海洋，属大陆性北温带干旱气候，气候特点为冬寒漫长、夏凉短促、无霜期短、
降水较少、蒸发旺盛、空气干燥、积雪薄而不稳定，春秋多大风，全年盛行西风。由于纬度及地形的差异，全县分为两个大的不同气候区。
北部山地气候区，包括和布克谷地在内，≥10℃的积温在2100℃左右，年平均气温只有3.1℃--3.5℃，无霜期短，仅135天左右；降水量除中山带以上稍多外，一般降水都在150毫米左右；积雪不稳定，有明显的冬季逆温层，有利于牲畜越冬和喜凉作物的生长，但
春秋多有偏西大风，常受风灾之害。南部平原气候区，热量丰富，年平均气温7.0℃--7.3℃，≥10℃的积温在3300--3350℃之间，光照充足，无霜期较长达180—190天；
降水少，年平均降水只有88.5毫米，蒸发量大；夏季炎热，有干热风之害；冬季严寒，降雪少，积雪薄，不宜种植
冬小麦。
准噶尔汗国热气泉旅游度假区为国家A级景区，该气泉气体富含硫、铜、钙、、、铁、锌等二十多种对人体有益的矿物质，对治疗风湿性骨关节病及
皮肤病有特效，对治疗
糖尿病、
高血压有一定的疗效。该气泉在
清代乾隆就被土尔扈特部落称之为健身骨、治百病的“仙气”。
古尔班通古特沙漠地处
准噶尔盆地中央，为中国惟一的保护荒漠植被的自然保护区，被《中国国家地理》杂志公布为中国最美的五大沙漠之一。
石室石棺墓葬群，据考证，这些古墓为公元前7—5世纪塞种人的遗迹，以及公元6—8世纪突厥人的遗迹，发现有并葬现象。哈同山
岩画，这些岩画是古代游牧民族的文化遗迹。发现岩画处还有哈同山内的塔木格图赛、祖尔格图赛，铁布克山的达瓦萨拉、及其东边的努茨根郭勒，阿尔格勒特山南坡的塔木格图赛等处。
阿吾斯奇旅游区，景色秀丽壮观，水草丰美，草地野花争奇斗妍，有
松树、
苦杨、爬地柏等植物点缀山坡，有旱、大头羊、
盘羊、
猞猁等动物，使这里形成了天然的景色公园。