自然地理
位置
铁门关市，位于新疆生产建设兵团第二师二十九团场，塔克拉玛干沙漠北缘的东端，东距新疆巴音郭楞蒙古自治州（简称巴州）州府库尔勒市约50公里，西距巴州轮台县城约120公里，距新疆首府乌年木齐市公路里程500公里左右。铁门关扼孔雀河上游陡峭峡谷的出口，曾是南北疆交通的天险要冲，古代“丝绸之路”中道咽喉，为中国古代二十六名关之一。
地形
铁门关市地处塔里木盆地东北边缘，北倚天山支脉库鲁克山和霍拉山，南临世界第二大沙漠——塔克拉玛干沙漠。库尔勒绿洲平原的南部、西部与塔里木盆地相连，形成一个广阔的扇形绿洲。铁门关市位于绿洲上。
水文
源于博斯腾湖的孔雀河，穿越铁门关，流经库尔勒绿洲中央，注入罗布泊（现注入卡拉水库）。由于博斯腾湖的调节，孔雀河流量常年稳定，水清质好，平均年径流量为12.1亿立方米。
气候
由于铁门关市北面有霍拉山，东面有库鲁克山的阻挡，北方的冷空气和焉耆盆地的湿润空气侵入市境的势力明显减弱。铁门关成为南北疆气候的自然分界线。属暖温带大陆性干旱气候，总日照数2990小时，无霜期平均210天，年平均气温11.4℃，最低为–28℃，年平均降水量58.6毫米，年最大蒸发为2788.2毫米，主导风向东北风。
自然资源
矿藏资源
铁门关市地处塔克拉玛干沙漠边缘，沙漠底下蕴藏着丰富的石油、天然气等矿藏。
植物资源
铁门关地处塔克拉玛干沙漠边缘，天然植被类型少、结构单纯，是中国植物种类最贫乏的地区之一。在植被区划中属暖温带灌木、半灌木荒漠区，分为河岸落叶阔叶林、温性落叶阔叶林灌丛、荒漠小乔木、半灌木、荒漠小半灌木、典型草甸、草本沼泽等植被类型，分属26科63属86种。主要优势种有胡杨、沙枣、箭杆杨、新疆杨；灌木以柽柳属植物、铃铛刺、黑刺、白刺、梭梭为主；草本植物以芦苇、大花罗布麻、胀果甘草、花花柴、疏叶骆驼刺为主。
动物资源
铁门关春秋两季水禽种类多。是鸟类的重要驿站和繁殖地。常见的有小角凤头、鸬鹚、苍鹭、大白鹭、小苇鳽、大麻、黑鹳、豆雁、灰雁、赤麻鸭、针尾鸭、绿翅鸭、赤膀鸭、绿头鸭、白眉鸭、琵嘴鸭、赤嘴潜鸭、白眼潜鸭、斑头秋沙鸭、普通秋沙鸭、蛎鹬、凤头麦鸡、金眼、红脚鹬、翘嘴鹬、孤沙锥、黑翅长脚鹬、银鸥、棕头鸥、白翅浮鸥。普通燕鸥等，多数为繁殖鸟。马鹿、野猪、大耳猬、麝鼠、塔里木兔在此地有较大数量。