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  天山東西橫亙2500餘公里,南北寬度250-350公里,西起中哈邊境,東至星星峽,在中國境內綿延1700千米。佔地57萬多平方公里,佔新疆全區面積約1/3。整個天山山系由3列山脈組成,由北往南分別稱為北天山、中天山和南天山。天山山體由山地、山間盆地和山前平原三部分組成。

  天山屬於比較年輕的山系,形成距今約二三百萬年前。距今約1200-200萬年前,天山在其演化中發生較為突出的變化,東西向分佈,條狀隆起,形成今天的規模。同時吐魯番盆地也在此次演化中形成,並由於斷裂後的長期沉降,成為中國海拔最低的地底,與博格達峰相映成趣。

  由於天山的海拔跨度,在形態上呈現出典型的垂直自然帶分佈。

  天池位於北天山中段的博格達山北坡。

  在2013年召開的第37屆世界遺產大會上,新疆天山被正式列入世界遺產的自然遺產名錄。列入範圍包括阿克蘇的托木爾、伊犁哈薩克自治州的喀拉峻-庫爾德寧、巴音郭楞蒙古自治州的巴音布魯克和昌吉回族自治州的博格達四個區域。在2016年召開的第40屆世界遺產大會上,位於吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦的西部天山被正式列入世界遺產的自然遺產名錄。
天山山脈(維吾爾語: "Tengri Tagh/Тәңри тағ";;;東干文:,小兒經:)是亞洲中部最大的一條山脈,橫亙中國新疆的中部、吉爾吉斯斯坦和烏茲別克,西端伸入哈薩克等四國。古名白山,又名雪山,冬夏有雪。故名,匈奴謂之天山,唐朝時又名折羅漫山,高達二萬一千九百尺,長約2500km,寬約250～300km,平均海拔約5km。最高峰是托木爾峰,海拔為7439m,在中國和吉爾吉斯斯坦邊界;第二高峰是汗騰格里峰海拔6995m,在中國,哈薩克,吉爾吉斯斯坦交界處;博格達峰的海拔5445m,在中國境內。前兩者是前蘇聯雪豹登山獎必要五峰之二。新疆的三條大河——錫爾河、楚河和伊犁河都發源於此山。天山山脈把新疆分成兩部分:南邊是塔里木盆地;北邊是準噶爾盆地。天山由東西走向的褶皺斷塊山組成,山間有陷落盆地,如哈密盆地、吐魯番盆地,西部有伊犁谷地。