[拼音]：Talimu Pendi
[外文]：Tarim Pendi
中国最大的内陆盆地，位于天山山脉和昆仑山脉之间。南北最宽处520公里，东西最长处1400公里。面积约40多万平方公里。
地质与地貌塔里木盆地是大型封闭性山间盆地，地质构造上是周围被许多深大断裂所限制的稳定地块。地块基底为古老结晶岩，基底上有厚约千米的古生代和元古代沉积覆盖层，上有较薄的中生代和新生代沉积层，第四纪沉积物的面积很大。构造上的塔里木地块和地貌上的塔里木平原，范围并不一致。地块包括四周的低山丘陵，如东部的库鲁克塔格和西部的柯坪山；而塔里木平原则只限于有第四纪沉积且较坦荡的部分。盆地沿山麓带，北部有库车拗陷，西南部有喀什—叶尔羌拗陷。拗陷内有巨厚的中生代和新生代陆相沉积，最大厚度达万米，是良好含水层。盆地呈不规则菱形，四周为高山围绕，东部有疏勒河谷（亦称阿奇克谷地）通向河西走廊，为古代丝绸之路所经。盆地地势西高东低，微向北倾，旧罗布泊湖面高程780米，是盆地最低点。塔里木河位置偏于盆地北缘，水向东流。
盆地地貌呈环状分布，边缘是与山地连接的砾石戈壁，中心是辽阔沙漠，边缘和沙漠间是冲积扇和冲积平原，并有绿洲分布。塔里木河以南是塔克拉玛干沙漠，面积33.7万平方公里，占新疆面积20％，占中国沙漠和戈壁总面积26％（如单指沙漠则占43％），是中国最大沙漠，也为居世界第2位的流动沙漠。个体沙丘每年约南移50～60米，流动沙丘面积占85％，沙丘形状复杂，有金字塔形、穹状、鱼鳞状、复合型沙丘链、复合型沙垄等多种形态。
光热资源与自然灾害盆地属于暖温带气候，太阳年总辐射量达575～627千焦耳／平方厘米。年日照时数北部约3000小时，南部不到3000小时，多风沙和浮尘天气。年均温9～11℃，南部略高于北部。大陆性由西向东加强，冬季东部比西部冷，1月均温，若羌比和田低3.2℃，比喀什低2.4℃。冬季均温低于-20℃的寒冻日仅1～2天。7月均温25～27℃。10℃以上活动积温超过4000℃，南部高于北部；其持续期南部200天，北部190多天；积温年际变化大。无霜期超过200天，北部200～210天，南部大多达220天，气温年均日较差14～16℃，最大日较差25℃。
自然灾害主要是风沙和干热风：
（1）风沙危害。8级以上的大风(风速大于17米／秒)，一年超过20天的只有若羌、喀什、库尔勒。但盆地边缘植被覆盖度仅10％，沙漠中心基本无植被，而风速每秒5米即起沙，故南部沙暴天气年达30～40天。以东北风和西北风为主，盆地边缘沙丘南移现象严重。 ②干热风。 重害地区为盆地东部，每年10～20天；盆地其他地区出现次数较少。
水分来源与水资源水分主要来自西风气流，从中亚越过天山南脉河谷（如克孜河谷）或从准噶尔盆地越过天山垭口（如哈密、乌鲁木齐）进入盆地。盆地降水稀少，盆地西缘的乌什为85毫米，阿克苏57毫米；北缘的库车63毫米，库尔勒52毫米；南缘从西向东，阿图什78毫米，喀什65毫米，和田35毫米，若羌17毫米，盆地本身无法形成径流，但周围山区年降水量达200～400毫米，可汇成河流到达盆地。较大河流有南部的叶尔羌、克孜勒、盖孜、和田、克田雅、车尔臣（且末）等河，北部的阿克苏、台兰、渭干、库车及开都（下游称孔雀）等河。自然状态下，上述河流能汇纳到塔里木河；在大量引水灌溉情况下，现有水汇入塔里木河的，只有阿克苏、和田、 叶尔羌3条大河。从周围山区流到盆地的年径流量约370亿立方米，东经84°以东面积占45％，产生年径流量18％，加上塔里木河向东输送的水量32亿立方米，实占26％；西部面积占55％，产生年径流量82％，减去向东输送部分，实占74％。
盆地东部的罗布泊是塔里木河终点，过去被称为游移湖，实际上湖本身并不游移（见塔里木河）。
盆地地下水的补给主要来自河床、渠道及田间渗漏，地下水动储量为110～148亿立方米；提高灌溉管理水平后，动储量还有70多亿立方米。地下水的合理利用，对解决盆地春季缺水和保护生态环境都有一定意义。此外，盆地内还有相当数量的地下水静储量，尤其在新生代沉积深厚的拗陷带内，如库车拗陷、喀什—叶尔羌拗陷。弄清资源的数量和质量，适量开采，对增加水资源也有一定意义。
土地资源与农业潜力盆地沿天山南麓和昆仑山北麓，主要是棕色荒漠土、龟裂性土和残余盐土，昆仑山和阿尔金山北麓则以石膏盐盘棕色荒漠土为主。沿塔里木河和大河下游两岸的冲积平原上，主要是草甸土和胡杨林土（土壤学上亦称吐喀依土）。草甸土分布广，轮台至尉犁间河道两侧最为集中。胡杨林土发育于茂密成荫的胡杨林下，特点是有机质含量多，表层有枯枝落叶，下为粗腐殖质，再下为腐殖质层，有机质含量1～2％以上，盐分含量不高。草甸土和胡杨林土为农垦主要对象。由此引起森林破坏，对环境保护不利，值得重视。
40多万平方公里的盆地面积中，除去流动沙丘和砾质戈壁外，细土平原约7万平方公里。细土平原如均有植被覆盖，最低限度需要灌溉水源400～450亿立方米。从周围山区流到盆地的年径流量加上可以重复利用的水量(即地下水动储量)基本可满足需要。
盆地农业开发和利用应注意：
（1）控制沙漠南移。具体措施应包括：在盆地南部的农田和草场及盆地东部和东南部的交通沿线，建立防护林带，保护塔里木河和大河下游两侧的天然胡杨林。
（2）解决春季水源。盆地内河流春季来水量，平均仅占年总水量的15％，最少的只有7％，而作物春季需水量约占生长期总需水量30～35％。解决春季缺水的途径有：提高水源利用率，及时春播等。亦可提高现有水库利用效益，结合水电和大型水利工程修建山区大型水库，开发利用地下水。增加春季水源。
（3）盐渍土改良。除冲积扇、三角洲上中部及部分老绿洲外，盆地土壤都有强烈的土壤盐渍化问题。需采取综合措施，予以改良。
盆地中石油、天然气资源蕴藏量十分丰富，分别约占全国油、气资源蕴藏量的1/6和1/4。
