和布克賽爾蒙古自治縣位於準噶爾盆地西北邊緣，地處塔城、克拉瑪依、阿勒泰三地區中心，北與阿勒泰、哈薩克共和國交界，南部與瑪納斯縣、沙灣縣接壤，西南部以烏爾禾為界與克拉瑪依市相連，西與額敏縣、托里縣以白楊河為界，東鄰阿勒泰地區，東西最長210公里，南北最寬207公里，轄區總面積3.06萬平方公里；地理坐標為北緯45°20'至47°12',東經84°37'至87°20'之間。
和布克賽爾縣是全疆唯一的蒙古族自治縣，總面積3.06萬平方公里，1954年9月10日成立自治縣，轄2鎮（和布克賽爾鎮、和什托洛蓋鎮）、6鄉（夏孜蓋鄉、鐵布肯烏散鄉、莫特格鄉、查干庫勒鄉、巴音傲瓦鄉、查和特鄉）、3個牧場（巴嘎烏圖布拉格牧場、布斯屯格牧場、伊克烏圖布拉格牧場），1個團場（農十師184團），全縣總人口6.3萬人，由蒙古、漢、哈薩克、維吾爾、塔塔爾等19個民族組成。漢族多分布於和什托洛蓋鎮及夏孜蓋鄉，其餘民族平均分布於和布克賽爾鎮和北部鄉場。距烏魯木齊市495公里，塔城300公里，克拉瑪依195公里。
和布克賽蒙古自治縣地貌比較複雜，有山地、丘陵、平原、荒漠，縣境海拔最高點是賽爾山的木斯套峰，海拔3835米，終年積雪，最低點為南部邊緣已乾涸的瑪納斯湖，海拔249米。其地勢特徵為北高南低，北部地區地形以山區和低山區為主，海拔在1000—1500米，南部以平原為主，海拔在1000米以下。縣境內明顯可分為四大地區，即北部及西北部高山、亞高山地區，和布克谷地，中部中低山丘陵區，南部平原荒漠區。北部及西北部高山、亞高山地區包括賽爾山、北中部地區哈同山（水流較少，景象較為荒涼）、西北部邊境連接賽爾山和哈同山脈的鐵布克山。和布克谷地包括賽爾山以南，哈同山以北。中部中低山丘陵區包括哈同山東部及阿德爾山、賽勒克特山、阿爾根特山、沙勒布爾特山、迪倫山等組成，這一地區植被少、水源缺乏，地面起伏不平。南部平原荒漠區包括中、低帶以南的廣大平原、荒漠地區，由此以南至準噶爾腹地，其北部為和布克河下游和夏孜蓋三角洲，是農作物種植區。
和布克賽爾蒙古自治縣地處內陸，遠離海洋，屬大陸性北溫帶乾旱氣候，氣候特點為冬寒漫長、夏涼短促、無霜期短、降水較少、蒸發旺盛、空氣乾燥、積雪薄而不穩定，春秋多大風，全年盛行西風。由於緯度及地形的差異，全縣分為兩個大的不同氣候區。北部山地氣候區，包括和布克谷地在內，≥10℃的積溫在2100℃左右，年平均氣溫只有3.1℃--3.5℃，無霜期短，僅135天左右；降水量除中山帶以上稍多外，一般降水都在150毫米左右；積雪不穩定，有明顯的冬季逆溫層，有利於牲畜越冬和喜涼作物的生長，但春秋多有偏西大風，常受風災之害。南部平原氣候區，熱量豐富，年平均氣溫7.0℃--7.3℃，≥10℃的積溫在3300--3350℃之間，光照充足，無霜期較長達180—190天；降水少，年平均降水只有88.5毫米，蒸發量大；夏季炎熱，有乾熱風之害；冬季嚴寒，降雪少，積雪薄，不宜種植冬小麥。
和布克賽爾蒙古自治縣水土光熱資源豐富。縣境內有兩條主要河流，白楊河與和布克河，有大小溝溪31條。白楊河發源於本縣的旦木郭勒，年徑流量2.4億立方米，和布克河發源於鐵布肯烏散鄉的霍爾茹，屬和布克谷地的泉流河系，其年徑流量約為4200萬立方米，是本縣南部灌區、察和特灌區水源與加音塔拉水庫的主要蓄水水源。水資源總量4.35億立方米，可利用水資源量2.56億立方米，已利用水資源量0.79億立方米；地表水資源量2.55億立方米，可開採量1.85億立方米；地下水資源量1.80億立方米，可開採量0.71億立方米；各業用水量0.79億立方米，其中農業灌溉用水量0.76億立方米，生活用水量0.02億立方米，工業及環境用水量0.01億立方米。根據2007年土地調查數據，全縣土地總面積4228.9萬畝，其中：農用地3491萬畝畝，建設用地29.2萬畝，未利用地708.7萬畝。全縣耕地總面積21.6萬畝，基本農田面積14.4萬畝。但是在我縣南部有近300萬畝宜農荒地。縣境日照充足，全年平均實際日照是時數為3006.4小時，海拔1000米以下，熱量豐富，年平均氣溫7.0℃--7.3℃，≥10℃的積溫在3300--3350℃之間。
和布克賽爾蒙古自治縣地域遼闊，礦產資源十分豐富。據不完全統計，我縣境內已探明的礦產資源有近30種，其產地共60餘處（已發現的礦產地有二十多處）。其中，石油、天然氣、煤、膨潤土、鹽、石英砂、芒硝、石灰石等10餘種礦產的蘊藏量都達到億噸甚至百億、千億噸以上，而且品質均屬上乘。目前，已累計探明煤炭總儲量302.7億噸，工業儲量70億噸，遠景儲量達1000億噸；鹽儲量在18.4億噸以上，是自治區三大鹽田之一；縣境內的陸粱、石西等油田，年產油量在300萬噸；探明納基、鈣基膨潤土儲量23億噸，占新疆膨潤土儲量的60％。此外，鈹、銅、金、鐵、高嶺土、油頁岩、油砂等金屬非金屬礦資源都有非常廣闊地開發前景。
和布克賽爾蒙古自治縣有著底蘊深厚的旅遊文化資源。準噶爾熱氣泉旅遊度假區為國家A級景區，該氣泉氣體富含硫、銅、鈣、鍶、硒、鐵、鋅等二十多種對人體有益的礦物質，對治療風濕性骨關節病及皮膚病有特效，對治療糖尿病、高血壓有一定的療效。該氣泉在清代乾隆年間就被土爾扈特部落稱之為健身骨、治百病的「仙氣」。古爾班通古特沙漠地處準噶爾盆地中央，為中國惟一的保護荒漠植被的自然保護區，被《中國國家地理》雜誌公布為中國最美的五大沙漠之一。石室石棺墓葬群，據考證，這些古墓為公元前7—5世紀塞種人的遺蹟，以及公元6—8世紀突厥人的遺蹟，發現有並葬現象。哈同山岩畫，這些岩畫是古代游牧民族的文化遺蹟。發現岩畫處還有哈同山內的塔木格圖賽、祖爾格圖賽，鐵布克山的達瓦薩拉、及其東邊的努茨根郭勒，阿爾格勒特山南坡的塔木格圖賽等處。阿吾斯奇旅遊區，景色秀麗壯觀，水草豐美，草地野花爭奇鬥妍，有松樹、苦楊、爬地柏等植物點綴山坡，有旱獺、大頭羊、盤羊、猞猁等動物，使這裡形成了天然的景色公園。龍脊谷、五彩灣，是大自然億萬年地質變遷所賦予的奇特地形，具有極高的觀賞性和科考性。
和布克賽爾蒙古自治縣動植物資源、森林資源較為豐富。2001年經自治區林業廳委託自治區林業勘察設計院區劃界定森林資源，國家公益林112608.97公頃，地方公益林17102.72公頃（自治區級地方公益林14258.89公頃；縣級地方公益林2843.83公頃）。全縣林地面積118561公頃，森林資源主要有山區天然林，荒漠灌木林和平原人工林三部分組成。林種類型主要有西伯利亞落葉松、苦楊林、胡楊林、樺木、梭梭灌木林、平原人工林為主。
野生經濟植物資源以藥材種類最為豐富，主要有貝母、甘草、黃芪、麻黃、青蘭、鎖陽、列當、肉從蓉、大黃、黨參、茵陳篙、風鈴草、圓柏、芍藥、烏頭、白頭翁、勿忘我草等。在迪倫山一帶生長有低等藻類植物髮菜，是一種名貴佳肴，分布面積達400萬畝。野生動物資源金雕俗名紅頭雕。大型猛禽，數量極少，為國家一級保護動物。國家二類保護動物有：鵝喉羚俗名黃羊和長尾黃羊，石貂俗名岩貂，雪兔俗名白兔，高山雪雞俗稱暗腹雪雞。