克拉玛依市位于准噶尔盆地西北缘，加依尔山南麓，地处东经八十度四十四分至八十六度一分,北纬四十四度七分至四十六度八分之间。东北与和布克赛尔蒙古自治县相邻，东南与沙湾县相接，西部与托里县和乌苏县毗连，南边奎屯市把独山子区隔开,使这个区成为克拉玛依市的一块飞地。市区距乌鲁木齐公路里程312千米,直线距离280千米。距北京公路里程4086千米,直线距离2600千米。市域东南最宽距离110、3千米, 南北最长距离240.3千米,呈斜条状，总面积9500平方千米，海拔高度在于250至500米之间。