1.巴州（47.15萬km²）
巴音郭楞蒙古自治州，簡稱「巴州」，新疆維吾爾自治區下轄自治州，位於新疆維吾爾自治區東南部，東鄰甘肅省、青海省；南倚崑崙山與西藏自治區相接；西連和田、阿克蘇地區；北以天山為界與伊犁、塔城、昌吉、烏魯木齊、吐魯番、哈密等地、州、市相連。東西和南北最大長度為800餘千米，面積達47.15萬平方千米，是中國陸地面積最大的地級行政區。
2.那曲（36.96萬km²）
那曲，是西藏自治區下轄地級市。地處西藏北部，唐古拉山脈、念青唐古拉山脈和岡底斯山脈之間，東西長約1156千米，南北寬約760千米，東連昌都市，西接阿里地區，南與拉薩市、林芝市為鄰，北同新疆維吾爾自治區及青海省接壤。總面積369674平方千米。
3. 伊犁州（35萬km²）
伊犁哈薩克自治州，簡稱伊犁、伊犁州，地處新疆維吾爾自治區西部天山北部的伊犁河谷內，被譽為「塞外江南」、「中亞濕島」，「花城」，伊寧市是伊犁州的首府。全州總面積35萬平方公里，相當於中國總面積的三十分之一。因雨量較充沛被稱為中亞濕島或塞外江南。
4. 阿里地區（33.71萬km²）
阿里地區，位於青藏高原北部——羌塘高原核心地帶，是中國西藏自治區的一個地區級行政區劃，世界上人口密度最小的地區之一，擁有獨特的高原自然風貌。地理坐標為東經78°23′40″～86°11′51″，北緯29°40′40″～35°42′55″。這裡是雅魯藏布江、印度河、恆河的發源地，故又稱為「百川之源」。土地面積33.71萬平方千米。
5. 海西（30.07萬km²）
海西蒙古族藏族自治州，簡稱「海西」，青海省轄自治州地處青藏高原北部，青海省西部，地勢西北高，東南低，是典型的高寒乾燥大陸性氣候區。南通西藏，北達甘肅，西出新疆，處於青甘新藏四省區交匯的中心地帶，也曾是通往西域的古「絲綢之路」輔道。全州總面積30.07萬平方千米，下轄3個縣級市，3個縣，1個行政區。
6. 阿拉善盟（27萬km²）
阿拉善盟是內蒙古自治區所轄盟，阿拉善盟位於內蒙古自治區最西部，地處呼包銀經濟帶、隴海蘭新經濟帶交匯處，東與巴彥淖爾市、烏海市、鄂爾多斯市相連，南與寧夏回族自治區毗鄰，西與甘肅省接壤，北與蒙古國交界，邊境線長734.572公里，東西長831公里，南北寬598公里，總面積約27萬平方公里，占全區總面積的22.8%，是內蒙古面積最大的地區。
7.玉樹（26.7萬km²）
玉樹藏族自治州，青海省轄自治州，藏語意為「遺址」，是青海省第一個、中國第二個成立的少數民族自治州；地勢南北高、中間低，西髙東低；屬典型的高寒性氣候。全州總面積26.7萬平方千米，下轄1市、5縣。全州有供旅遊觀光的景觀、景點40餘處。玉樹的民俗風情獨具魅力，這裡有規模盛大的玉樹賽馬節。
8. 呼倫貝爾（25.27km²）
呼倫貝爾市，內蒙古自治區下轄地級市，以境內呼倫湖和貝爾湖得名。南部與興安盟相連，東部以嫩江為界與黑龍江省為鄰，北和西北部以額爾古納河為界與俄羅斯接壤，西和西南部同蒙古國交界。與俄羅斯、蒙古國有1733公里的邊境線。呼倫貝爾市總面積25.2777萬平方公里，占自治區面積的21.4%，相當于山東省與江蘇省兩省面積之和。
9. 和田地區（24.78萬km²）
和田地區，隸屬於新疆維吾爾自治區，位於新疆維吾爾自治區南隅，中心位置位於東經79.92°，北緯37.12°，南抵崑崙山與西藏自治區交界，北臨塔克拉瑪干大沙漠與阿克蘇相連，東部與巴音郭楞蒙古自治州相接，西部與喀什地區毗鄰，西南以喀喇崑崙山為界，同克什米爾接壤，東西長約670公里，南北寬約570公里，總面積24.78萬平方公里。
10.錫林郭勒盟（20.3萬km²）
錫林郭勒盟是內蒙古自治區所轄盟，位於中國正北方，內蒙古自治區中部，距首都北京640㎞，距首府呼和浩特620㎞，既是國家重要的畜產品基地，又是西部大開發的前沿，是距京、津、唐最近的草原牧區。北與蒙古國接壤，邊境線長1098公里。南鄰河北省張家口、承德地區，西連烏蘭察布市，東接赤峰市、興安盟和通遼市，總面積203000㎞² ，是東北、華北、西北交匯地帶，具有對外貫通歐亞、區內連接東西、北開南聯的重要作用。
其他面積大的城市 酒泉（19.2萬km²）、日喀則（18.2萬km²）、喀什地區（16.2萬km²）、甘孜州（15.3萬km²）、哈密（13.89萬km²）、阿克蘇地區（13.25萬km²）、阿勒泰地區（11.7萬km²）、昌都（11萬km²）、塔城地區（10.45萬km²）