克拉玛依地处新疆准噶尔盆地西北缘，位于中纬度内陆，属典型的大陆性半荒漠气候，干旱少雨，春秋季较短、多风，冬夏温差大。年极端最高温度达43.6℃，最低温度零下40.5℃，温差高达84.1℃。
有石油、天然气、天然沥青等丰富的矿产资源，有世界上较为稀缺的环烷基原油，可炼制多种航空用油、耐低温的柴油及多种润滑油、优质沥青等化工产品。除石油、天然气资源外，克拉玛依还有煤炭、湖盐、芒硝、油砂等矿产资源。同时，还具有戈壁土地资源1425万亩，其中林草宜农土地800多万亩，连片的二等一级草甸土地243万亩，尚未开发的优质可耕地达200万亩以上。
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