克州屬于新疆維吾爾自治區,位于新疆維吾爾自治區西南部,地跨天山山脈西南部、帕米爾高原東部、昆侖山北坡和塔裡木盆地西北緣,自治州北部和西部分别與吉爾吉斯斯坦和塔吉克斯坦兩國接壤,邊境線長達1195千米。東部與阿克蘇地區相連,南部與喀什地區毗鄰,全州東西長約500千米,南北寬約140千米,面積7.25萬平方千米。
克孜勒蘇柯爾克孜自治地處塔裡木河流域上遊,地跨天山山區、帕米爾高原、昆侖山山區及塔裡木盆地邊緣,山地占全州總面積的90%以上,谷地、盆地遍布山間,屬典型的溫帶大陸性氣候,光照充足,幹旱少雨,是有名的瓜果之鄉。