温泉县位于新疆维吾尔自治区西北部，博尔塔拉蒙古自治州西部。地处亚欧大陆腹地，三面环山，地理位置位于北纬44°47′00″-44°48′30″,东经80°49′30″-80°53′30″，博尔塔拉河上游河谷地带，天山西段北麓、准噶尔盆地西缘。东邻博乐市，南隔别珍套山与霍城县相傍，西部和北部分别以空郭罗鄂博山和阿拉套山西段为界与哈萨克斯坦毗邻。距阿拉山口口岸和霍尔果斯口岸均170公里，距乌鲁木齐市公路里程625千米。县境东西长139．4公里，南北宽64．8公里，总面积5893平方公里，有可耕地面积49万亩，草场面积619万亩，森林55．1万亩。全县总人口75330人（2015年），有汉、维吾尔、哈萨克、蒙古、回等17个民族。这里气候冬暖夏凉，气候属大陆性干旱温凉气候，年平均气温3.6摄氏度。无霜期141－166天，年均降水量204毫米。地表水年总径量8亿立方米，地下水储量3．1亿立方米，理论水能蕴藏量27．9万千瓦。因境内有数处著名的温泉而得名。