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植物园位于吐鲁番市城南约10公里处，海拔－95米～－76米，园区有大面积风蚀雅丹地貌、平坦流动沙地及新月形沙丘地貌 <ref>[https://www.sohu.com/a/255347628_500192 【地理视野】常见的16种地貌大全总览 ]，搜狐，2018-09-21 </ref> ，属[[温带]]极端干旱的大陆性气候。极端最高气温47.6℃，极端最低气温－28℃，[[夏季]]沙面最高温度超过80℃。年均降水量为16.4毫米，年蒸发量为2837.8毫米。年均8级以上大风天数多达26天，最大风速超过每秒40米，风沙流速居全国之首。该园素有“火洲”、“风库”之称。经过近30年的努力，今天的沙漠植物园占地500余亩，收录了500余种[[沙漠植物]]，其中珍稀濒危植物类43种。占全国重点保护植物总数的24%。特有种21种占10.7%，残遗种4种占2%。园内设有荒漠植物引种繁育区、沙漠植物分类标本园、柽柳专类园、荒漠珍稀濒危植物迁地保护区、荒漠野生观赏植物园等8大园区，据初步调查现园内有飞禽30多种，走兽近10种，爬行类动物5种。

被誉为“活着一千年不死、死了一千年不倒、倒了一千年不朽大漠胡杨已经成林，每年四月份的新疆大部分地区仍然千里冰封，园区早已鲜花盛开四处飘香，即是疆内游客理想的踏春赏花之地，也是外地游客科考[[学习]]、观光游览的首选之地。沙漠沙漠植物园景区园内植物、[[花卉]]、药材品种之多、特有植物种类之稀有、植物生长环境之特殊，都增加了沙漠植物园的游览价值和景区特色。吐鲁番沙漠植物园是目前全国引种和栽培沙漠植物品种最多的沙漠植物园，也是世界上海拔最低、植物生存环境最恶劣的沙漠植物园。已分别被有关部门命名为：全国科普[[教育]]基地 <ref>[https://www.sohu.com/a/21507990_190134 全国科普教育基地认定名单公布 ]，搜狐，2015-07-07</ref> 、全国青少年[[科技]]教育基地、爱国主义教育基地、[[乌鲁木齐市]]青少年科普教育基地、吐鲁番教学实习研究基地，全国名家、名报刊曾多次对新疆吐鲁番沙漠植物园进行报道，中央电视台也对吐鲁番沙漠植物园进行了专题介绍。