克拉玛依是新疆维吾尔自治区下辖的地级市，是国家重要的石油石化基地、新疆重点建设的新型工业化城市，克拉玛依地处准噶尔盆地西北缘，欧亚大陆的中心区域——泛中亚地区的中心区，是世界石油石化产业的聚集区，油气资源储量占全世界的近80。
克拉玛依市位于东经84°44′～86°1′，北纬44°7′～46°8′之间，地处准噶尔盆地西北缘。西北傍加依尔山，南依山北麓，东频古尔班通古特沙漠。北部、东北部与和布克赛尔蒙古自治县相接，西南与托里县为邻，南面与乌苏县、沙湾县接壤。中部、东部地势开阔平坦，向准噶尔盆地中心倾斜。市域东西最宽处110千米，南北最长处240千米，克拉玛依市总面积7733平方千米，市区面积约16平方千米。海拔高度在270～500米之间。市区距新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐公路里程313千米，飞机航程280千米。克拉玛依市独山子区被奎屯市隔开于克拉玛依市南端，成为距市区150千米的“飞地”。
地貌：克拉玛依市地貌大部分为戈壁滩，地形呈斜条状，南北长，东西窄。克拉玛依市位于中纬度内陆地区，属典型的温带大陆性气候。其特点是：寒暑差异悬殊，干燥少雨，春秋季风多，冬夏温差大。积雪薄，蒸发快，冻土深。大风、寒潮、冰雹、山洪等灾害气频发。四季中，冬夏两季漫长，且温差大，春秋两季为过渡期，换季不明显。累年平均气温为8。6c。1月为最冷月，历年月平均气温为-15。4c，极端最低气温为-40。5c，出现在1984年12月23日拐地区。7月为最热月，历年月平均气温均在27。9c，极端高温曾达到46。2c，出现在2004年7月14日乌尔禾区百口泉地区。全年日照以7月份为最多，达302。5时，12月份为最少，仅99。8时。年平均降水量为108。9毫米，蒸发量为2692。1毫米，是同期降水量的24。7倍。累计平均大风日数为64。5，夏季炎热日≥35c年平均为27。6，初霜一般在11月上旬出现，终霜一般在3月下旬结束，无霜期232。3。
自然资源：黑油山，克拉玛依的自然水系主要是河流水源和境内地下泉水。现存地表水有白杨河、克拉苏河、达尔布图河3条间歇性河流，湖泊有艾里克湖和艾里克湖。
白杨河发源于额敏县境内乌肯拉卡尔山的艾来斯奇山口，流经哈拉阿拉特山口，最后注入乌尔禾以南的艾里克湖。属于高山融雪型季节河流。全长180多千米，在克拉玛依境内流域长度45千米，平均径流量为1。09亿立方米。每年4至6月为洪水期，7至10月为平水期，11月至次年3月为枯水期。
克拉苏河发源于加依尔山北麓，在克拉玛依境内流域长度约40多千米。上游常年有水，进入百口泉冲洪积扇后为季节性河流。每年3至4月水量较大，最大流量12。3立方米/秒，多年平均流量0。37亿立方米。在上世纪50年代初期，河水可以到达百口泉冲洪积扇南缘的艾里克湖。60年代后水量逐渐减少，80年代后河水到达阿（勒泰）独（山子）公路附近时因散流而被蒸发。
达尔布图河发源于加依尔山南麓，为季节性河流。在克拉玛依境内流域长度约50千米。每年4至6月有水，其余时间多为枯水期。多年平均径流量为0。168亿立方米，洪水期最大流量12。3立方米/秒，河水流至百口泉附近时逐渐渗入地下。
百口泉水源位于克拉玛依市东北，距离市区65千米，属新第三系承压水水源。由于受到克拉苏河、达尔布图河和白杨河3条河流的渗透滋润，水资源比较丰富。1958年查明其储水面积为565平方千米，水层埋藏深度25米，平均水层厚度15米，静储水量为16亿立方米。1960年投入开发，曾为克拉玛依生产生活用水的主要水源之一。
2007年5月，克拉玛依市正式开工建设引水工程。2000年8月，克拉玛依河（引水工程）建成投产后，有效缓解了克拉玛依用水紧张状况，白杨河来水重新注入艾里克湖，艾里克湖湖面和百口泉水源地下水位得到逐步回升。市南部的独山子区主要引用奎屯河水。
土地资源，克拉玛依市全境大部分为戈壁荒漠，从南到北分布的土壤依次为棕钙土、荒漠灰钙土和灰棕色荒漠土，土中多含沙砾，土质低劣，境内不少地方土壤含盐量很高。境内有自然林地约28100公顷，主要是胡杨次生林和荒漠灌木林。上世纪50年代至70年代，由于生活用柴而砍伐植被，使林地面积有所减少。从80年代开始，随着燃料和供热方式的改变，再不需要砍伐植被作燃料，戈壁荒漠植被逐渐得到恢复，胡杨次生林和荒漠灌木林覆盖率达3。5。境内有然草地约10。5万公顷，其中牧草地约8。16万公顷。草场质量较差，且由于地下水位下降和过度放牧，造成了草场逐年退化现象。
生物资源，克拉玛依市境内野生动物主要有鹅喉羚（黄羊）、盘羊、野兔、狐狸、鼠、狼、蛇、蜥蜴、蟾蜍、野鸡、野鸭、鹅、麻雀、黄鹂、喜鹊、百灵、乌鸦、斑鸠等30余种。野生荒漠植物主要有梭梭、红柳、胡杨、半灌木的沙枣、枸杞、芦苇等230余种。
矿产资源，克拉玛依的主要矿产资源是石油和然气。石油然气油层浅、储量大，原油质地优良。分布状况是横向连片，纵向叠合，由多种油气层系和油藏类型组成。主要分布在准噶尔盆地腹部、西北缘和南缘地区。其他矿产主要有然沥青