塔里木河位于我国新疆维尔尔自治区南部，北临天山，西临帕米尔高原，南临昆仑山脉 ，阿尔金山 ，东部维塔克拉玛干大沙漠，流域面积为102万平方千米，在我国流域面积为100平方千米，在吉尔吉斯斯坦东部，南部和巴基斯坦东部地区面积为2.43万平方千米 。塔里木河流域面积为整个南疆地区。塔里木河流域从支流叶尔羌河源头起算，全长为2486千米，这里主要由和田河，叶尔羌河，阿克苏河，，开都河—孔雀河与塔里木河干流形成“四源一干”格局，这个流域年径流量为400亿。

塔里木河流域形成山区，这里河水补偿主要依靠高山冰雪融水，季节性积雪融水，雨水和地下水，其中高山冰雪融水是主要补偿方式之一，季节性积雪融水主要补充在中低山地带，雨水补偿主要集中在夏季时候，并发生在中低山地和河谷中，地下水补充主要平原地区。塔里木河位于亚欧大陆内地，这里远离海洋，这里高大山脉阻挡海洋潮湿气流进入新疆地区，这里形成温带大陆性气候，这里一年干燥少雨，夏季炎热，冬季寒冷，这里昼夜温差大。塔里木河全流域平均降水量为116mm，这里全流域蒸发量为1125—1600mm之间。

塔里木河经济主要依靠农业为主导性经济。塔里木河第一产业是农业，这里是新疆地区主要粮棉基地，畜产品基地和国家级棉基地，这里种植粮食作物是水稻，小麦，玉米，豆类。油料作物是油菜，胡麻和葵花，果类为果用瓜，葡萄，苹果，梨等。塔里木河第二产业是工业，主要为石油加工业，这里已经探明石油储量为75亿吨，天然气储量为12.97亿立方米 ，油气资源总当量为178亿吨。现在已经发现塔里木河流域有40个油田。这里发展一些纺织布，家纺等纺织产业类企业。塔里木河第三产业是旅游业，这里天然旅游资源有塔里木河，博斯腾湖，巴音布鲁克天鹅湖，罗布泊等，人文景观为楼兰遗址，香妃墓等。

塔里木河流域历史最早可以追溯到旧石器时代，当时有人在这里活动了。公元4000年前，塔里木河流域进入青铜时代，这个时期中原地区进入春秋战国时代，塔里木河流域也开始大规模使用铁器等。公元前2世纪，塔里木河流域拥有大片绿洲，这里生活许多城邦，这些城邦被称为西域三十六国。公元前138年汉武帝派遣张骞出使西域，当时塔里木河流域城邦是陆上丝绸之路重要据点 ，当时塔里木河流域发展比较好。公元前60年西汉在西域设立西域都护府，并派遣军队在轮台屯田等。唐朝时期中原王朝在这里设立安西都护府和北庭大都护府，并在这里屯田，并强化对这里控制力度。清朝时期直接模仿 汉唐时期屯田，塔里木河流域人口达到48万。

塔里木河流域流经世界第二大流动沙漠塔克拉玛干沙漠，这里存在土地沙漠化总面积为2.83万平方千米，其中历史时期形成1.97万平方千米，每一年扩大沙漠化面积为170平方千米。塔里木河沙漠化主要原因人口数量增长和过度利用塔里木河灌溉，导致塔里木河绿洲出现土地盐碱化和土地荒漠化。如果能够从伊犁河等外流河流抽取水量补偿塔里木河，这里就可以保证塔里木河流域水源充足，塔里木河流域最出名植物是胡杨林。