哈密地区位于新疆维吾尔自治区东部，东、东南与甘肃省肃北县、安西县、敦煌市为邻；南接巴音郭楞蒙古自治州若羌县；西、西南与昌吉回族自治州木垒县、吐鲁番地区鄯善县毗邻；北、东北与蒙古国接壤，国界线长达586.663千米。最北在巴里坤哈萨克自治县三塘湖乡的大哈甫提克山，约45°05′33″；最南为哈密市南湖乡的白龙山附近，约北纬40°52′47″；最东在星星峡东北，约东经96°23′00″；最西在七角井以西，约东经91°06′33″。南北相距最长有440千米，东西相距最长约404千米。总面积138918.11平方千米，为新疆第三大地州。总人口59万人（2012年）。有汉、维吾尔、哈萨克、回、蒙古等28个民族，其中以维吾尔为主的少数民族16万人，约占32%。辖1个县级市、1个县、1个自治县，即哈密市、巴里坤哈萨克自治县、伊吾县。境内驻有新疆生产建设兵团哈密农场管理局和新疆军区伊吾军马场。地区行政公署驻哈密市建国南路28号，距乌鲁木齐市588千米。
地处天山山脉东端。地势中间高、南北低，北部是东天山山脉，东部和西部是丘陵和戈壁，南部是古称莫贺延绩的库木塔格大沙漠的一部分，中部则是物产丰盛的绿洲。天山山脉横贯哈密中部，将哈密分为南北两个部分。山南是哈密绿洲，山北为巴里坤草原和伊吾河谷，平均海拔2692.1米。属典型的温带大陆性干旱气候，干旱少雨，冷暖多变，气候特征“南热北凉”。矿产资源有煤、石油、天然气、钾盐、铁、铜、镍、黄金、芒硝、石材、黄腐酸等。兰新铁路、312国道、302省道、303省道以及亚欧通信光缆穿境而过。老爷庙国家一类口岸是对蒙古国进行贸易的通商要道。名胜古迹有回王陵、盖斯麻扎、巴里坤湖、松树塘、鸣沙山、八大石、白石头风景名胜区、黑沟、庙尔沟、天山庙、白杨沟佛寺遗址、冈成城、口门子、怪石山、喀尔里克冰川探险、沁城古岩画、拉甫乔克古城遗址、墩墩湾岩画、五堡魔鬼城、孔明楼天然怪石群等。特产有哈密瓜、哈密大枣等。