和布克赛尔蒙古自治县位于准噶尔盆地西北边缘，地处塔城、克拉玛依、阿勒泰三地区中心，北与阿勒泰、哈萨克斯坦共和国交界，南部与玛纳斯县、沙湾县接壤，西南部以乌尔禾为界与克拉玛依市相连，西与额敏县、托里县以白杨河为界，东邻阿勒泰地区，东西最长210公里，南北最宽207公里，辖区总面积3.06万平方公里；地理坐标为北纬45°20'至47°12',东经84°37'至87°20'之间。
和布克赛尔县是全疆唯一的蒙古族自治县，总面积3.06万平方公里，1954年9月10日成立自治县，辖2镇（和布克赛尔镇、和什托洛盖镇）、6乡（夏孜盖乡、铁布肯乌散乡、莫特格乡、查干库勒乡、巴音傲瓦乡、查和特乡）、3个牧场（巴嘎乌图布拉格牧场、布斯屯格牧场、伊克乌图布拉格牧场），1个团场（农十师184团），全县总人口6.3万人，由蒙古、汉、哈萨克、维吾尔、塔塔尔等19个民族组成。汉族多分布于和什托洛盖镇及夏孜盖乡，其余民族平均分布于和布克赛尔镇和北部乡场。距乌鲁木齐市495公里，塔城300公里，克拉玛依195公里。
和布克赛蒙古自治县地貌比较复杂，有山地、丘陵、平原、荒漠，县境海拔最高点是赛尔山的木斯套峰，海拔3835米，终年积雪，最低点为南部边缘已干涸的玛纳斯湖，海拔249米。其地势特征为北高南低，北部地区地形以山区和低山区为主，海拔在1000—1500米，南部以平原为主，海拔在1000米以下。县境内明显可分为四大地区，即北部及西北部高山、亚高山地区，和布克谷地，中部中低山丘陵区，南部平原荒漠区。北部及西北部高山、亚高山地区包括赛尔山、北中部地区哈同山（水流较少，景象较为荒凉）、西北部边境连接赛尔山和哈同山脉的铁布克山。和布克谷地包括赛尔山以南，哈同山以北。中部中低山丘陵区包括哈同山东部及阿德尔山、赛勒克特山、阿尔根特山、沙勒布尔特山、迪伦山等组成，这一地区植被少、水源缺乏，地面起伏不平。南部平原荒漠区包括中、低带以南的广大平原、荒漠地区，由此以南至准噶尔腹地，其北部为和布克河下游和夏孜盖三角洲，是农作物种植区。
和布克赛尔蒙古自治县地处内陆，远离海洋，属大陆性北温带干旱气候，气候特点为冬寒漫长、夏凉短促、无霜期短、降水较少、蒸发旺盛、空气干燥、积雪薄而不稳定，春秋多大风，全年盛行西风。由于纬度及地形的差异，全县分为两个大的不同气候区。北部山地气候区，包括和布克谷地在内，≥10℃的积温在2100℃左右，年平均气温只有3.1℃--3.5℃，无霜期短，仅135天左右；降水量除中山带以上稍多外，一般降水都在150毫米左右；积雪不稳定，有明显的冬季逆温层，有利于牲畜越冬和喜凉作物的生长，但春秋多有偏西大风，常受风灾之害。南部平原气候区，热量丰富，年平均气温7.0℃--7.3℃，≥10℃的积温在3300--3350℃之间，光照充足，无霜期较长达180—190天；降水少，年平均降水只有88.5毫米，蒸发量大；夏季炎热，有干热风之害；冬季严寒，降雪少，积雪薄，不宜种植冬小麦。
和布克赛尔蒙古自治县水土光热资源丰富。县境内有两条主要河流，白杨河与和布克河，有大小沟溪31条。白杨河发源于本县的旦木郭勒，年径流量2.4亿立方米，和布克河发源于铁布肯乌散乡的霍尔茹，属和布克谷地的泉流河系，其年径流量约为4200万立方米，是本县南部灌区、察和特灌区水源与加音塔拉水库的主要蓄水水源。水资源总量4.35亿立方米，可利用水资源量2.56亿立方米，已利用水资源量0.79亿立方米；地表水资源量2.55亿立方米，可开采量1.85亿立方米；地下水资源量1.80亿立方米，可开采量0.71亿立方米；各业用水量0.79亿立方米，其中农业灌溉用水量0.76亿立方米，生活用水量0.02亿立方米，工业及环境用水量0.01亿立方米。根据2007年土地调查数据，全县土地总面积4228.9万亩，其中：农用地3491万亩亩，建设用地29.2万亩，未利用地708.7万亩。全县耕地总面积21.6万亩，基本农田面积14.4万亩。但是在我县南部有近300万亩宜农荒地。县境日照充足，全年平均实际日照是时数为3006.4小时，海拔1000米以下，热量丰富，年平均气温7.0℃--7.3℃，≥10℃的积温在3300--3350℃之间。
和布克赛尔蒙古自治县地域辽阔，矿产资源十分丰富。据不完全统计，我县境内已探明的矿产资源有近30种，其产地共60余处（已发现的矿产地有二十多处）。其中，石油、天然气、煤、膨润土、盐、石英砂、芒硝、石灰石等10余种矿产的蕴藏量都达到亿吨甚至百亿、千亿吨以上，而且品质均属上乘。目前，已累计探明煤炭总储量302.7亿吨，工业储量70亿吨，远景储量达1000亿吨；盐储量在18.4亿吨以上，是自治区三大盐田之一；县境内的陆粱、石西等油田，年产油量在300万吨；探明纳基、钙基膨润土储量23亿吨，占新疆膨润土储量的60％。此外，铍、铜、金、铁、高岭土、油页岩、油砂等金属非金属矿资源都有非常广阔地开发前景。
和布克赛尔蒙古自治县有着底蕴深厚的旅游文化资源。准噶尔热气泉旅游度假区为国家A级景区，该气泉气体富含硫、铜、钙、锶、硒、铁、锌等二十多种对人体有益的矿物质，对治疗风湿性骨关节病及皮肤病有特效，对治疗糖尿病、高血压有一定的疗效。该气泉在清代乾隆年间就被土尔扈特部落称之为健身骨、治百病的“仙气”。古尔班通古特沙漠地处准噶尔盆地中央，为中国惟一的保护荒漠植被的自然保护区，被《中国国家地理》杂志公布为中国最美的五大沙漠之一。石室石棺墓葬群，据考证，这些古墓为公元前7—5世纪塞种人的遗迹，以及公元6—8世纪突厥人的遗迹，发现有并葬现象。哈同山岩画，这些岩画是古代游牧民族的文化遗迹。发现岩画处还有哈同山内的塔木格图赛、祖尔格图赛，铁布克山的达瓦萨拉、及其东边的努茨根郭勒，阿尔格勒特山南坡的塔木格图赛等处。阿吾斯奇旅游区，景色秀丽壮观，水草丰美，草地野花争奇斗妍，有松树、苦杨、爬地柏等植物点缀山坡，有旱獭、大头羊、盘羊、猞猁等动物，使这里形成了天然的景色公园。龙脊谷、五彩湾，是大自然亿万年地质变迁所赋予的奇特地形，具有极高的观赏性和科考性。
和布克赛尔蒙古自治县动植物资源、森林资源较为丰富。2001年经自治区林业厅委托自治区林业勘察设计院区划界定森林资源，国家公益林112608.97公顷，地方公益林17102.72公顷（自治区级地方公益林14258.89公顷；县级地方公益林2843.83公顷）。全县林地面积118561公顷，森林资源主要有山区天然林，荒漠灌木林和平原人工林三部分组成。林种类型主要有西伯利亚落叶松、苦杨林、胡杨林、桦木、梭梭灌木林、平原人工林为主。
野生经济植物资源以药材种类最为丰富，主要有贝母、甘草、黄芪、麻黄、青兰、锁阳、列当、肉从蓉、大黄、党参、茵陈篙、风铃草、圆柏、芍药、乌头、白头翁、勿忘我草等。在迪伦山一带生长有低等藻类植物发菜，是一种名贵佳肴，分布面积达400万亩。野生动物资源金雕俗名红头雕。大型猛禽，数量极少，为国家一级保护动物。国家二类保护动物有：鹅喉羚俗名黄羊和长尾黄羊，石貂俗名岩貂，雪兔俗名白兔，高山雪鸡俗称暗腹雪鸡。