地势北高南低，自西北向东南倾斜，地形分为北部天山山地、冲积扇形砾石戈壁地和南部冲积平原三大部分，主要河流有库车河、渭干河、拉依苏河、二八台河等，属于暖温带大陆性干旱气候，冬季干燥寒冷，夏季炎热，昼夜温差大，年均气温约为11.4摄氏度，年均降水量约65毫米。
库车地理位置非常优越，位于南北疆中部，是阿克苏地区和南疆四地州的东大门，也是连接南北疆的交通枢纽和五地州的重要通道。
库车还是历史上著名的丝绸之路重镇和西域军事重镇，境内有两条国道相交，国道314线东西贯穿全县，国道217线连接天山南北，南疆铁路横穿县域，且航空直达乌鲁木齐，具备东进西出、南联北拓的地理优势。
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