哈密盆地，位于新疆维吾尔自治区东部的哈密市，呈北高南低、由东北向西南倾斜，盆地北部即天山南坡为洪积倾斜平原；东部和西部是丘陵和戈壁，南部为库木塔格沙漠，古称莫贺延债；中部为地势平缓、土地肥沃的洪积平原，哈密绿洲分布在这个部位。

哈密盆地和吐鲁番盆地统称为吐哈盆地。

哈密市，其东部、东南部与甘肃省酒泉市的瓜州县和敦煌市相邻，南部与巴音郭楞蒙古自治州若羌县接界，西部、西南部与昌吉回族自治州木垒县和吐鲁番市的鄯善县毗邻，北部、东北部与蒙古国接壤，是新疆仅次于巴音郭楞蒙古自治州与和田地区的第三大地区。

哈密地处天山尾部，东天山余脉横贯全境，将哈密分为南、北两个封闭式盆地。

山北的巴里坤盆地呈由北向西分布，盆地东部山势狭窄，形成伊吾盐池和巴里坤湖两个洼地；北部淖毛湖、三塘湖一带，又形成由西向北分布的封闭的山间盆地。

全境内地势差异大，哈尔里克山主峰托木尔提峰海拔4886米，是地区之巅；是哈密最高处。在总面积中，丘陵占65.5%，沙漠占1.5%，平原、戈壁占27.9%，水面占0.1%，农业耕地占0.5%。

哈密地处亚欧大陆腹地，远离海洋，是典型的温带大陆性干旱气候，其主要特点是：日照时间长，年、日温差大，干燥少雨，蒸发强，春季多风，夏季酷热，秋季晴朗，冬季严寒。区内各地气候差异较大。

中石油土哈油田分公司勘探开发区域为吐哈盆地，面积5.35万平方公里，预测石油资源储量15.75亿吨、天然气资源储量3700亿立方米。1990年以后相继发现了鄯善、丘陵、温吉桑、米登、巴喀、葡北、温西、神泉、吐鲁番、丘东、红胡、鄯勘、疙瘩台、恰勒坎等油气田。截至2001年底，在吐哈盆地共探明油气田14个。现已建成年产360万吨的生产能力。

盆地主要是由于地壳运动形成，在地壳运动作用下，地下的岩层受到挤压或拉伸，变得弯曲或产生了断裂就会使有些部分的岩石隆起，有些部分下降，如下降的那部分被隆起的那些部分包围，盆地的雏形就形成了。

哈密盆地是组成吐哈盆地两个盆地中最大的一个，吐哈盆地面积5.28万平方公里，是我国仅次于塔里木、准噶尔、四川及柴达木的第五大盆地，也是中国最大的断陷低位山间盆地。

从地质构造上讲，吐哈盆地由三个构造单元组成：东部哈密坳陷，中部暸墩隆起，西部吐鲁番坳陷。但从地貌形态看，吐哈盆地是以鄯善县城南部沙山为大致分界线，东部属哈密盆地，西部为吐鲁番盆地。

换句话说，鄯善一分为二，分属两个盆地，哈密盆地西部包括了鄯善七克台等乡的范围，自然区划超越了行政区划。

哈密盆地北从天山南麓（南山口、柳树沟等）南到哈顺戈壁北缘（雅满苏等），直线距离约 150多公里；东边从哈东丘陵边缘的山口、骆驼圈子和东庙儿沟一带；西到七克台，若只算哈密境内，西边则到十三间房西的大步，东西长约300公里，面积为3万多平方公里。

高大的天山像一道长城屹立在哈密盆地的北边，它拦截了来自大西洋、北冰洋的水汽和西伯利亚冷空气，这种对西风气流的屏障作用，使天山南北的气侯和生态环境及自然景观截然不同：温凉的山北巴里坤盆地属北疆型环境；干暖的山南哈密盆地，属南疆型环境，“一山之隔，两个天下”。

有一首西域诗概括的极为恰当：“谁道天山界两疆，南疆天暖北疆凉，峰巅积雪明如玉，苍松翠村发古香。”天山是一条重要的地理分界线，天山是西域大地的生命之源。天山在哈密境内由西向东山势逐渐增高，其中巴里坤山主峰月牙山（乌沟顶）海拔 4348米，哈尔里克山主峰托木尔提峰海拔4886米，是全地区的最高点。高于雪线3 900米的山岭则形成万年积雪不化的冰川。

盛夏，虽骄阳似火、苦热难熬，但遥望天山高峻的山岭却是白雪皑皑，那里是童话般的冰雪世界，云雾绕绕也遮掩不住她的神秘，更加吸引登山探险者去涉足。冰川侵蚀形成的冰川地貌（角峰、仞脊、冰斗等）是哈密开展登山探险、科普考察特种旅游的好去处。全地区有226条冰川，哈尔里克山脉就有187条，巴里坤山有39条，“哈尔里克”是维吾尔语“雪山”之意也就不难理解。

主峰托木尔提上面有一全国最大的平顶冰川，顶部平坦，登该山没有危险，是冰川考察、科普旅游的理想之地。冰川更有“固体水库”之称，它把大气降水以固体的冰雪形式储存在人迹罕至的高山上，夏日部分消融后，形成地表径流和地下潜流补给了灌溉水源。因此天山是 48万哈密人赖以生存和发展的靠山，是绿洲生命之源泉，冰川万万破坏不得。

天山北坡植物繁茂、生态活跃，有着极其明显的五大立体景观带带：

（1）海拔小于1500米的绿洲带（山麓冲积扇）；

（2）山地草原带（1500～2 000米）；

（3）针叶林带（2 000～3 000米）的阴坡山腰。

许多盆地在形成以后还曾经被海水或湖水淹没过，像四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等，都遭遇了这样的经历。后来随着地壳的不断抬升，加上泥沙的淤积，盆地内部的海、湖慢慢地退却干涸，只剩下一些河水或小溪了。

但是那些曾经存在过的海、湖河流中，曾经生活过的大量生物死亡以后被埋入淤泥中，就会成为形成石油、煤炭的物质基础，这就是科学家们非常关注盆地研究的重要原因。盆地中的岩石沉积大多相对比较完整而连续，生活在那里的动物、植物死后也比较容易保存成化石，所以盆地也是古生物学家们寻找化石的好去处。

还有一些盆地，主要是由地表外力，比如风力、雨水等破坏作用而形成的。河流沿着地表岩石比较软弱的地方向下侵蚀、切割形成各种不同大小的河谷盆地。在我国西北部广大干旱地区，风力特别强，把地表的沙石吹走以后，形成了碟状的风蚀盆地。甘肃、内蒙古和新疆等地区的一些盆地就是这样形成的。

另外在一些地下有石灰岩发育的地区，常年流动的地下水会使那里的岩石溶解，引起地表的岩石塌陷，也会形成盆地，地质学家们把这类成因的盆地称为岩溶盆地。我国西南云贵高原和广西等地就有很多这种类型的盆地。

在强烈的挤压或拉伸作用下，一些大型盆地的基底会发生断裂，形成一些“断陷盆地”，在我国华北渤海湾、西南地区的横断山区等地壳活动剧烈的地区，这类盆地多见。

沉积盆地在发展过程中经常受到地壳构造活动的影响，这种活动性可以被盆地不断接受的沉积物记录下来，通过对这些沉积物的地质和地球化学研究，人们能够描述、反演出这些地域中诸如气候变化、海平面变化、对气候有重大影响的温室气体与大气圈发生交换作用以及由构造活动决定的地形变化等地球演化历史过程。

石油和天然气的形成和富集成藏也与构造运动有十分密切的关系。油气通常形成并赋存在沉积岩中，相对独立连片分布的沉积岩往往被油气勘探者称为“含油气盆地”。这种含油气盆地的形成与分布是构造运动的必然产物。我国已故地质学家黄汲清早就指出：“找油的一个前提是按地质构造特点进行构造分区，然后按构造单元讨论生油、储油和含油气远景”。

石油和天然气作为地壳中流体的部分，其形成、运移和保存受控于地质体的发展变化，大地构造、构造地质等基础科学对地质体的构成和演化认识越深刻，油气地质的特殊性也越容易被掌握。

哈密地形是四山夹三盆，从北往南共分8个地貌单元：

（一）东准噶尔山地　哈密地区北部，沿中蒙边界的小哈甫提克山、大哈甫提克山、呼洪得雷山、苏海图山、海来山，东至老爷庙，全长180多公里，是一带干燥的剥蚀山地。

（二）三淖盆地　西接克拉默里山以南的准噶尔盆地东端，北靠东准噶尔山地、最东在下马崖至苇子峡以西，即沿北山北麓的尤勒滚、克音、阿孜安、高泉、石坂墩、回塘、三塘湖，沿1000米等高线至喀拉赛尔克，此范围内属。东北为中蒙边界。

（三）西山台原　又称巴里坤台原，东接莫钦乌拉山和巴里坤盆地，南连巴里坤山地，西接奇古台地的木垒县，北连三淖盆地西部1000米等高线。南起苏吉，经小夹山、石灰窑、马王庙，穿沙沟至大红山、三塘湖以西，南边是芨芨台、乌兔水、苏吉。

（四）莫钦乌拉山地　又称天山北山，西起马王庙、大红山以东，南沿红旗沟、板房沟、墙墙沟、前山、盐池、吐葫芦至苇子峡，北面自三塘湖、四塘、石坂墩至苇子峡。

（五）巴里坤盆地　西起苏吉，东至吐葫芦，北靠天山北山，南连东天山山地，西宽东窄， 好似斜放在桌子上的勺子。东部为牧区，西部为农区。

（六）东天山山地　西起七角井以北的色必口，东至上马崖，其中口门子以西称巴里坤山，口门子以东称哈尔里克山。巴里坤山主峰月牙山（平雪峰）海拔4308.3米，该山体起伏较大，呈不规则的不同走向带状分布，一般海拔2500米以上，山坡北侧为草原、森林垂直带状分布，南坡多为干燥裸露岩石的山体，山顶积雪较少。东部的哈尔里克山，主峰托木尔提海拔4886米，该山体比较陡峭，沟谷纵横，有带状山体分布其间，海拔4000米以上，终年积雪，其中托木尔提为现代平顶冰川分布地，北坡植被土壤垂直分布特别明显，由于风化和雨水作用，山麓两侧冲积扇和洪积平原分布广阔。

（七）哈密盆地　西起七角井，沿着东天山脚至沁城、黄山、翠岭、雅满苏往西基本直线穿过库木塔克沙垅中部至夹白山以北范围属。

（八）嘎顺戈壁　北起下马崖，沿着孔多罗山至中蒙边界的哈尔欣巴润乌蒙敖包，又沿新甘边界至白山，经哈密与巴州南部的边界，北连哈密盆地南界内属。即哈密市的东部和南部，该地带主要是古老的天山，现已成为干燥剥蚀移平的高原了，一般为石质戈壁。古老的库鲁克山起伏不大，只有高原东部的双井子、明水一带的马庄山，海拔2740米，高原南部和巴音郭楞蒙古自治州接界一带为新疆北山，又因东北紧接蒙古高原，受蒙古高原气压反气旋影响，终年气候干燥少雨、多风。