伊吾縣位于新疆維吾爾自治區(qū)東北部,天山北麓東段,東北部與蒙古國交界,西部與巴里坤哈薩克自治縣相鄰,南部與哈密市伊州區(qū)隔山相望,喀爾里克山主峰最高達4888米,淖毛湖盆地最低海拔為260米,縣城海拔為1700米。總面積19519平方公里,縣城距伊州區(qū)176公里,地理坐標為東經(jīng)93°35′~96°23′,北緯42°54′~44°29′,縣境東西長215千米、南北寬175千米。