天山（英文名：Tianshan）是世界七大山系之一，也是亚欧大陆最大的山系之一，横亘在亚洲腹地，东西向绵延于准噶尔盆地与塔里木盆地之间，穿越小行星3789、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国，是沟通亚洲大陆东西方向天然的一道地理桥梁。天山的地理坐标为北纬40°-45°，东经67°-95°，全长约2500千米，面积约41万平方千米。天山主体位于中国新疆，其在中国境内东西长1700千米，南北宽100-400千米，总面积25万平方千米，平均海拔平均为3000-5000米。

古生代时期，海域沉积及其褶皱隆起形成天山。到二叠纪末期，褶皱隆起形成了古天山。从古生代到第三纪末期，天山经历了长达1.5亿年的准平原化过程。进入上新世，在新构造运动影响下，新疆地壳变动进入活跃期，古天山大规模抬升。第四纪以来，天山等古生代褶皱山系仍在上升，使天山成为中原地区内陆又一个多火山地震的巨型纬向山系。天山为温带大陆性干旱气候，气候特征是大陆性强、干燥度高、垂直气候分带显著，其雪线北低南高，冰川众多，降水量较丰富，有荒漠“湿岛”之称。中国新疆境内共有373条河流和160处泉水发源于天山山脉，其中径流量最大的四条河分别是伊犁河、阿克苏河、开都河和玛纳斯河。天山境内的主要盆地有伊犁盆地、焉耆盆地、吐鲁番盆地等，主要大山有库鲁克山、霍拉山，主要山峰有托木尔峰、博格达峰、河源峰等，其中托木尔峰为中国境内的天山最高峰，海拔7435.3米。天山自然资源丰富，北坡有云杉林、南坡多山地草甸，植被、土壤垂直分带明显，其中国家一级保护野生植物有矮沙冬青，国家一级保护野生动物有塔里木马鹿、秃鹫、猎隼等。山间矿产资源丰富，有铁、铜、铅、锌、金、等。

天山历史悠久，早在中国汉唐时期，其南部地区就形成了农耕文明，北都则以游牧文明为主。唐朝在设置安西和北庭都护府后，将天山南北连为一体，并大兴屯田。清代统一天山后，控制了天山整体廊道交通。天山走廊属于丝绸之路的一部分，途径多个国家和地区，促进了各地贸易、思想、信仰和技术创新等方面的交流。天山地区蕴藏着丰富的文化，其沿线出土了大量的古生物化石，中国新疆发现的汉朝碑记共有四块，东天山就占了三块，即任尚碑、裴岑碑和焕彩碑。天山曾经留下过许多历史名人的足迹，如汉朝张骞、班超，唐代唐僧、骆宾王、岑参，宋代王延德等人，留下了诸多脍炙人口的诗句名篇，包括骆宾王的《夕次蒲类津》，岑参的《天山雪送萧治归京》等。当代也产出了许多和天山相关的文学作品，包括《守望天山》《七剑下天山》《天山儿女》等。此外，天山多地还流传着有关王母娘娘的神话传说。

天山地区的风景名胜众多，有天池风景名胜区、托木尔大峡谷风景名胜区、喀拉峻风景区风景区等地。2013年6月21日，中国新疆天山成功申请成为世界自然遗产。2017年7月10-17日，乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦三国联合就西部天山山脉申遗在内的6个自然遗产项目入选《世界遗产名录》。

天山因给人以拔地而起，高插云霄之感而得名。天山最早见于文字记载是在中国战国至西汉之间的《山海经·西山经》，书中记载“天山有神焉，其状如黄囊，赤如丹火，六足四翼，浑敦无面目，是识歌舞，实为帝江也”。天山最早是指新疆天山，南梁史书《后汉书》记载“固、忠至天山，击呼衍王，斩首千余级。呼衍王走，追至巴里坤湖。留吏士屯伊吾县卢城”，这里所说伊吾地界就是指天山山脉的最东端。此后，天山的别名不断出现，唐朝地理学专著《括地志》记载“天山一名白山，今名初罗曼山，在伊吾县北百二十里。伊州在京西北四千四百一十六里”，敦煌市文书《沙洲伊州地志残卷》记载:“时罗曼山县北四十里，按《西域传》即天山，绵亘数千里”。

此外，还存在“祁连天山”的连称，中国汉朝史书《史记·李将军列传》记载“天汉二年秋，李广利李广利将三万骑击右贤主于祁连天山”。另外,《汉书·霍病传》等数篇还有“祁连山脉”、“天山”同指天山。上述文献同传又把天山中段叫做“北山”，因其在狭义的西域即塔里木盆地以北而得名，并且与盆地南边的“南山”亦即昆仑山脉相对应。隋唐时期，天山被西域人群称作“时罗漫山”、“折罗漫山”等，同时天山这一名称也逐渐普及起来，而祁连山逐渐与天山分离，转而专指祁连山。这表明天山早期是天山山脉东部大山的名称，且以天为名的大山脉有两座，即天山和祁连山。这两座巨大山脉又同时是丝绸之路新疆路段最主要的交通干线地区，也就是说天山名称的出现与古代中国与域外文明地区的交流交往有直接关系。

天山是世界七大山系之一，也是亚欧大陆最大的山系之一，横亘在亚洲腹地，东西向绵延于准噶尔盆地与塔里木盆地之间，穿越中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国。天山的地理坐标为北纬40°-45°，东经67°-95°，全长约2500千米，面积约41万平方千米，是沟通亚洲大陆东西方向天然的一道地理桥梁。天山虽然是中亚跨境山系，但是主体位于中国新疆，其在中国纬向横亘于新疆中部地区，东起东经96°10′的哈密市县东，西到东经74°50′的乌恰县西北，东西长1700千米，南北宽100-400千米，总面积25万平方千米。

古生代时期，海域沉积及其褶皱隆起形成天山，天山古地槽形成于震旦纪晚期，经历了古生代早期的加里东运动、晚古生代的华力西造山运动，到二叠纪末期，褶皱隆起形成了古天山，同时也构成了天山山地的主要岩石，即古生代变质岩和火山碎屑岩及华力西时期的侵入岩等。

从古生代到第三纪末期，天山经历了长达1.5亿年的准平原化过程。进入上新世在新构造运动影响下，新疆地壳变动进入活跃期，主要表现为一系列断裂的复活，准平原化的古天山发生大规模断块升降运动，古天山大规模抬升，而塔里木盆地、准噶尔汗国等山前盆地大幅度沉降，接受巨厚沉积，新疆“三山夹二盆”的现代地貌格局开始形成。第四纪以来，这种断块升降仍在进行，天山等古生代褶皱山系仍在上升，使天山成为中国内陆又一个多火山地震的巨型纬向山系。

天山为温带大陆性干旱气候，气候特征是大陆性强、干燥度高、垂直气候分带显著。天山东西横亘，山体高大，加之地处西风带的主要影响区，在地形抬升的作用下，山区迎风坡降水丰富，冰川广布，成为山间盆地和谷底地区河流、湖泊的主要发祥地之一。

水汽进入天山山地主要通过以下三种方式：一是来自大西洋的水汽在西风气流的作用下从天山西部进入，在东进的过程中，水量逐渐减少；二是来自北冰洋的水汽翻越阿尔泰共和国山，使得天山北部降水多于南部；三是伊朗和阿富汗爆发气旋的北上，形成气旋性降水。降水量因山体高度不同而迥异。以天山北坡为例，从山麓到山顶，随着海拔高度的升高，山前半荒漠草原带、中山草原带、中山森林带、高山草甸草原、现代于长銮区及附近降水量依次为200-300、300-450、450-600、500-700和700-800毫米，呈现出明显的增加趋势。天山地区有三个降水区：第一个是山前地带，以液态降水为主；第二个是中山带，以液态（占总降水量的70-75%）和固态降水（占总降水量的25-30%）为主；第三个降水区是高山带，主要为固态降水。

据中国科学院新疆生态地理研究所的数据显示，巩乃斯谷地是天山降水最多的地区，其1970年测得的年降水量为1139.7毫米。而哈密盆地和吐鲁番盆地都是朝东开口，西来的水汽很难到达此地，成为天山沿线降水最少的地区，年均量仅为20毫米。其中位于吐鲁番盆地的托克逊县降水量最少，年均不足7毫米，甚至出现过连续7年滴雨未降的气象记录。

基于1961-2008年新疆天山地区23站日照市时数的资料，发现分析天山地区日照时数的气候分布存在明显的空间差异，呈东多西少，南多北少的分布特征。区域平均日照时数均呈减少趋势，尤其在冬季和夏季。除春季外，其他季节的日照时数均存在明显的年代际变化特征，并发生了由多到少的气候突变。20世纪80年代中后期至2011年，冬、夏、秋三个季节日照时数减少的趋势显著，其中冬、夏季日照时数的较快减少与近20年来污染加重及云量增多有关。

天山山体平均海拔每上升100米，气温即下降0.7℃。天山同海拔高度的年平均气温，具有从北向南、从西向东逐渐降低的趋势。同时，也有从山地边缘向内陆降低的趋势。天山以北为干旱中温带，天山以南属干旱暖温带，北疆平原年平均气温为6-8 ℃，南疆平原平均为10-11℃。天山南坡与北坡、东段与西段的热量状况明显不同，其北坡西段的特克斯县年平均气温为5.3℃，一月平均为-11.6℃，七月平均为18.1℃。北坡东段的长白山天池年均温为2.0℃，一月平均为-11.6℃，七月平均为15.3℃。天山南坡西段的拜城县年均温为7.6℃，一月平均为-13.3℃，七月平均为21.5℃。天山东段内部山间盆地的光热资源更为丰富，吐鲁番盆地一带的年均温11-14℃，一月平均为-10.0℃，七月平均为29-33℃。

天山山系大气环流是欧亚大气环流的一部分，山系高空受北半球西风带控制，大致在4000米以下，受青藏高原的阻挡，西风气流途径高原时，被分成南、北两支。

冬季（1月），海拔1500米的天山地区受北支气流影响，会在天山南北产生两支反气旋性的环流，造成新疆北部干冷的偏东风，以及罗布泊地区和新疆南部的干燥天气。

春季（4月），西风带的位置明显北移，势力锐减。在中亚天山以西，由于天山山体的作用，两支西南气流平行进入我国天山南北地区。北支气流在天山东部尾闾与天山南麓的一支气流相遇，加强了这支气流的反气旋作用，造成天山东部尾闾地区干旱化，致使春季南疆在昆仑山脉、阿尔金山脉一带降水很少，多强浮尘天气。

夏季（7月），由于天山地区地处我国西北内陆地区，受青藏高原的阻隔，天山地区仍以西北气流为主。该气流带来西北地区的大量冷湿空气，受到地形阻挡后，被迫抬升产生地形降水，使得天山北麓和部分山区形成大面积降水，是影响乌鲁木齐市河源区的主要环流形式。

秋季（10月)，一支西北气流在蒙古萨彦岭地区分支成反气旋从蒙古高原进入天山北部地区，形成该地区的东北风。翻越帕米尔高原进入南疆地区的西北气流分别沿天山南麓和昆仑山脉北麓形成天山南部地区的反气旋气流和气旋气流。

天山是盆山构造体系，其南部为青藏高原北缘昆仑山脉，东北部为阿尔泰共和国山，西北方向紧邻哈萨克斯坦，天山展布于塔里木盆地盆地和准噶尔盆地之间，西部毗邻帕米尔高原，向东延伸至阿拉善盟地区以及祁连山脉区。天山东南端及马鬃山敦煌市一带有明显的构造编织，从统一的构造应力场及共变形天山、祁连山脉之间，以阿尔金山脉山为构造支点带而进行天平式摆动，相似的生物相和分割华北与塔里木的不同生物区系等方面的事实，表明天山-祁连山是一个构造联结体。

天山构造带横贯新疆中部，表面看来呈近东西向，其实是两组斜交的北西西和北东东构造带交织而成的波峰带。走向北西西者有喀拉塔格一库鲁克塔格和博罗科努山，北东东者是哈里克套、博格达山等褶皱带，其在天山中段相交于艾尔宾山。在其交叉的夹角之中，有吐鲁番市哈密市、库车市、伊犁哈萨克自治州及乌鲁木齐市四个断陷盆地。在北西西天山的西北与东南两端，有北东东向准噶尔汗国界山及阿尔金山脉一西昆仑波峰带与其交织分别称为塔尔奇伊陵山褶皱带及马鬃山敦煌市地块。

天山山脉地表出露的地质体，主体为古生代以来形成的。其中第四纪以前的地质体都不同程度地遭受了构造变形的改造。天山山脉中的古生代地质体，包括以海相为主的火山沉积岩系、各种成分的侵入岩和变质岩。根据形成时的构造背景，这些古生代地质体可以划分为古活动陆缘或岛弧火山沉积岩系、侵入岩，古洋岩石圈残片，古被动陆缘岩系和二叠纪陆内幔源、壳源岩浆侵入杂岩、喷出岩、沉积岩系等。中生代以来的地质体分布在山间及山脉两侧的盆地中，以陆相沉积岩系为主，在中国东天山局部出露三叠纪至早侏罗世的酸性小岩株侵入体，在西南天山托云盆地出露白垩纪晚期火山岩。

传统地质学家将天山从南到北分为南天山、中天山和北天山。其中，中天山成矿带在加里东期早期及其以前，以铁、锰、磷矿为主，晚加里东期至华力西期主要为与侵入岩有关的内生矿产，如铁、铜、铅、锌、金、钼等。南天山成矿带在加里东期至华力西期中期以沉积变质铁矿为主，华力西期中晚期为多金属成矿期，中新生代以煤、石油、盐类及沉积矿产为主。北天面成矿带以华力西期火山岩型矿产为主，中新生代以煤、石油、盐类矿产为主。

天山矿产种类繁多，中国新疆的工矿区大多分布在天山地区。新疆天山中段具有一大中型有色和贵金属矿床，其中土屋-延东大型斑岩型铜矿床，探获到铜资源量465万吨，卡拉塔格红石-黄土坡块状富铜锌矿床资源量50万吨，彩霞山铅锌矿资源量518万吨，东戈壁钼矿资源量60万吨，康古尔金矿矿集区资源量50吨。2016年以来，东天山中段资源基地中的卡拉塔格铜矿、彩霞山铅锌矿、康古尔金矿已规模化开发，土屋铜矿也开始地表矿的露采。

石墨：在吉尔吉斯天山山脉的太古宙古元古代片麻岩中发现了一个大规模的石墨带，该石墨是含有优质、变质成因的粗鳞片状石墨矿体。该带的石墨潜在储量约为7吨，碳含量为92.05-93.61％，挥发份为0.78％，氧化铁为1.05％，含水量为0.4％，灰分含量为7.1％。

温泉：温泉县地处中国新疆天山北麓博尔塔拉蒙古自治州河中上游，因境内多温泉而得名，面积5893平方千米。全县有147处泉眼，均是天山雪水融化流经形成，当地人常说“天山雪水不断，泉眼活水不停”，三处最出名的泉眼是博格达尔圣泉、鄂托克赛尔天泉、阿日夏特天泉。

天山总体上呈东西走向的巨型山系，内部由北东东、北西西与东西向山体交织成菱形或三角形网格，形成一系列山结和位于网格中心的大小不等的山间盆地。天山主体位于中国新疆，其在中国境内部分东西长达1700千米，南北宽100-400千米，总面积25万平方千米，地势上呈现出西高东低，一般海拔高度在3000-5000米之间。在中国境内，天山大体上以乌鲁木齐市库尔勒一线为界，可划分为新疆天山和西天山。

东天山在地理上和地质上有不同的涵义。地理上的东天山主要指吐鲁番市哈密盆地以北的博格达山、巴里坤哈萨克自治县山、哈尔里克山和莫钦乌拉山，位于吐鲁番-哈密市盆地以南的觉罗塔格、库鲁克塔格以及平天山，被称为南湖戈壁。但是在地质上，东天山一般指的是吐鲁番盆地哈密盆地和塔里木盆地之间的低山区。

西天山腹地为伊犁盆地，以北被称为北天山，包括西段的博罗科努山、科古琴山、依连哈比尔孕山等，向西延伸，在哈萨克斯坦境内被称为准噶尔汗国阿拉套，并逐渐消失在巴尔喀什盆地。伊犁盆地以南被称为南天山，包括天山南脉、哈尔克山、霍拉山等。

天山的前中生代地质体中，除了古生代陆缘杂岩和洋岩石圈残片外，还有前南华纪的古老地质体。天山地区挽近地质时期的断块升降运动使抬升的山岭成为若干地形梯级。在天山山体的外侧，这种地貌特征表现的相对清楚，通常可以见到三个地形梯级。在北天山的北侧，自下而上可分为三个地形梯级。

第一地形梯级：前山带的低山丘陵，其下限山麓海拔多为500-700米，上限海拔或为1700-1800米，或为2000-2200米。这个低山丘陵带，除巴里坤哈萨克自治县盆地西北面的属古生界外，其余几乎全部为乌鲁木齐市山前坳陷内的中、新生界褶皱构造。

第二地形梯级：中山带，其上限海拔或为2700-2800米，或为 3000-3200米，主要由古生界组成。中山带割切很深，地形破碎，上方梯级面保存很差。

第三地形梯级：高山带，其上方为山顶面或山脊线，海拔多在4000米以上，全部为古生界及其以前地质体所组成。

南天山的南侧，由低向高可分为三个地形梯级。

第一地形梯级：前山带的低山丘陵，其下限山麓海拔较高，多在1000米以上，上限海拔达到2000-2200米，主要为库车市山前坳陷与喀什北部坳陷内的中、新生界褶皱构造。在这个地形梯级内，还包括原属塔里木盆地地台的柯坪塔格。

第二地形梯级：南天山的中山带，海拔幅度由2000-2200米到3000-3200米，主要为古生界组成，地形割切强烈，上方的梯级面支离破碎，这个地形梯级还包括库鲁克塔格西段的古生界山岭。

第三地形梯级：南天山的高山带，全部由古生界及其以前地层构成。高山带的山顶多呈山脊线，相当齐一，海拔都在4000米以上。山脊线在汗腾格里山脊最高，向西或向东逐渐减低，形成一个大圆弧。

在天山山体内部，情况有所差别。与上述梯级地形大致相对应的，除在吐鲁番盆地哈密盆地北缘的东段山体南侧，能见到三个地形梯级以外，在西段北天山南侧和南天山北侧主要出现第二、第三地形梯级。中天山两侧多数只有第三地形梯级，其上方的夷平山顶面，保存很好，如伊犁盆地东面的阿吾拉勒山、巩乃斯河谷南面的那拉提山以及尤尔都斯盆地东面的艾尔宾山北侧高原等，山顶面起伏和缓，海拔或在2700-2800米，或在3000-3200米。至于吐鲁番-哈密盆地南缘的觉罗塔格和库鲁克塔格一带，主要属第一地形梯级，只在它们的西段才有第二地形梯级。断块沉降的盆地其底部海拔高低不一，且相差悬殊。位置较高的在海拔2000米以上，也可到达2600-2700米，如赛里木湖盆地、昭苏盆地和大、小尤尔都斯盆地等。位置中等的多在1000-1600m，如焉耆盆地和巴里坤哈萨克自治县盆地等。位置最低的海拔只有200米，甚至接近或低于海平面，前者如艾比湖盆地，后者如吐鲁番盆地哈密盆地。

天山在中国新疆境内部分长达1700千米，通常较高的山峰高度在3500-4500米，但是山结处可以达到5000米以上。天山具有东西方向全地理范围的水草、气候和旱作农业保障（尤其是天山北坡），以及相当广大的断块陷落盆地和谷地，如伊犁河谷、吐鲁番盆地哈密盆地。以纵向而言，天山可形成北、中、南三列山脉，整个山地自西向东高度逐渐降低，山体宽度亦渐次变窄。从横向来看，整个天山具有山地与山间盆地相间的地貌格局。中国天山山系中的大型纵向山间盆地有哈密-吐鲁番盆地、焉耆盆地、伊犁盆地等。

伊犁盆地位于中国新疆西部，盆地北靠博罗霍洛山、科古琴山，南临哈里克套山、卡特斯格山，西部与哈萨克斯坦接壤，总面积为28497平方千米，呈东窄西宽向西开口的三角形。

焉耆盆地为山间盆地，位于博尔托乌拉山与库鲁克塔格之间，海拔1047-1200米，盆地东西长120多千米，南北宽60千米左右，面积7800平方千米，从西北向东南倾斜。南部为中国内陆最大的淡水湖博斯腾湖，海拔为1047米。

吐鲁番盆地位于天山脚下，东西长245千米，南北宽75千米，面积约5万平方千米。其边缘被群山环抱，北部的博格多峰（海拔5445米)为最高；中部因极度下陷，地势低洼；南部山麓的艾丁湖，湖面低于海平面154米，是中国陆地的最低点。

天山主体位于中国新疆，中国新疆境内共有373条河流和160处泉水发源于天山山脉，其中径流量最大的四条河分别是伊犁河、阿克苏河、开都河和玛纳斯河，其沿线均分布有密集的城镇和人口，是当地名副其实的母亲河。据中国地理学家胡汝骥2004年的统计数据，天山山地年径流量为474×108立方米，可占到整个新疆流域年径流总量的54%。

伊犁河全长约1500千米，在中国新疆境内河道约长400千米，流域面积约56700平方千米。干流河谷东窄西宽，至下游平原宽度在80千米以上，是天山内部最大的谷地。伊犁河河水由冰雪和雨水补给，封冻期四个月，汛期长且较早。伊犁河虽然水量丰富，但利用率不高，据估计在167亿立方米水中，约有123亿立方米的水未能被利用。伊犁哈萨克自治州以下河段可通航，流域内有金矿。

阿克苏河位于中国新疆塔里木盆地的西部，是塔里木河上游水量最大的源流，受天山最高峰——托木尔峰的巨大冰川补给，水量异常丰富，多年平均年径流量可达43.94亿立方米。阿克苏河全长224千米，可分为两支，中间被一条带状的沙洲隔开。西支名老大河，河床较高，河面较窄，起灌溉渠作用。东支名新大河，河身宽阔，水流分散，多沙洲。

开都河发源于天山的哈尔特山口，由于四周环山、高山终年积雪，可形成天然的固体水库，使得其年径流量变化不大。开都河上游经尤勒都斯盆地，向西约60千米，经巴音布鲁克折向东南至大尤勒都斯盆地长240千米，沿途汇集众多支流，并有地下水、冰雪融化补给，水流平缓，水量丰沛，两岸牧草丰茂。中游多为暴雨中心，是雨量及融雪混合补给区，也是开都河供水的主要来源。下游长116千米，水流平缓，地势平坦，两岸土地肥沃，是焉耆盆地的中心。

玛纳斯河源出天山山脉海拔1212米的依连哈比尔尕山南麓，全长406千米，流域面积10650平方千米，年均径流深247.5毫米，年平均径流域12.7亿立方米。流域地势西北高，东南部低，海拔高程在1226米至4212米之间，河道曲折，年结冰期约5个月。主要支流有清水河县、哈尔嘎特沟、古仁郭勒河等。

天山的雪线北低南高，北坡3500米，南坡4500米，冰川众多，降水量较丰富，有荒漠“湿岛”之称。冰川是天山的生命之源，天山沿线的绿洲水源绝大多数来自冰川融水，冰川的补给主要依靠冬季的降雪。据中国国家卫星气象中心公布的数据，天山沿线冬季平均积雪量为100亿立方米，堪称“雪海”。天山冰川长数百里，高几千米，由坚冰结成，层峦叠峭，是中国最大的现代冰川区。天山共有冰川6890多条，总面积达9500多平方千米，冰川总储水量估计达3600亿立方米，其中以天山西段的托木尔峰、汗腾格里峰山结和哈尔克他乌为最大的冰川分布区。

天山山地位于不同的生物气候带之中，其北面的准噶尔盆地南部属于温带荒漠，其南面的塔里木盆地属于温带荒漠。因而，天山不同坡向的土壤、植被的垂直结构有很大差异，其北坡的垂直带谱结构大部分从半荒漠开始。天山山地的土壤垂直带谱结构相当完整，主要为山地灰棕漠土（西部和东部）-山地棕钙土-山地粟钙土-山地黑钙土-山地灰褐土-亚高山草甸土-高山草甸土-高山原始土壤带。

天山植物资源丰富，北坡有云杉林、南坡多山地草甸，植被、土壤垂直分带明显。据《天山维管植物名录》记载，天山地区分布的野生维管植物共117科924属6784种（含亚种和变种），其中蕨类植物门17科21属51种、裸子植物门3科5属22种、被子植物门97科898属6711种。其中托木尔有维管植物1218种，植物种数相对贫乏，但多样性相对丰富。其中国家一级保护植物有矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus），国家二级保护植物有天山雪莲（风毛菊属 involucrata）、盐桦（桦木属 喜盐草属）等。

喀拉峻风景区—库尔德宁处中天山的山间盆地、谷地，该地区的森林、草原均发育良好，有维管束植物1594种，多样性相对丰富，植被类型多样，具39个群系，区内野果林构成独立的山地落叶阔叶林垂直带。天山境内有中国第二大草原——巴音布鲁克草原，该草原是典型的亚高山草原，植被中缺乏乔木，以高寒沼泽草甸为主。维管植物有704种。博格达位于天山东部，其植被多为温带植物，维管植物有1134种，种类成分丰富，生活型齐全，特有种较多。

天山境内生活着很多动物，其中中国国家一级保护动物有塔里木马鹿（Cervus elaphus yarkandensis）、秃鹫（Aegypius monachus）、猎隼（Falco cherrug）、白头硬尾鸭（Oxyura leucocephala）、黄胸鹀（wú）（Emberiza aureola）等。托木尔地区有野生脊椎动物136种，以鸟类、哺乳纲为主，是珍稀涉危动物雪豹的主要分布区。博格达有脊椎动物181种，包括鱼类2种、两栖纲1种、爬行纲2种、鸟类144种、哺乳类32种，另有昆虫608种。喀拉峻风景区—库尔德宁森林、草原齐备，是天山生物多样性最丰富的区域，有野生脊椎动物223种，包括鱼类21种、两栖类5种、爬行类15种、鱼类123种、哺乳类59种，鸟类形成的集群景观如东非动物大迁移般壮观。巴音布鲁克草原有各类脊椎动物145种，其中鱼类5种、两栖类2种、鸟类119种、哺乳纲19种，鸟类种类、数量多，被称为“鸟的天堂”，特别是天鹅，截止2013年有数量7000只以上，是世界最大的野生天鹅繁殖群体。

天山境内有托木尔峰国家级自然保护区、巴音布鲁克国家级自然保护区、西天山国家级自然保护区、博格达峰国家级自然保护区。

托木尔峰国家级自然保护区位于中国新疆阿克苏地区温宿县境内，森林生态系统类型自然保护区，受保护的维管植物达382种，代表性植物有雪莲花、高山黄芪等。野生动物有陆栖脊椎动物13目28科73属77种，昆虫1000余种。1986年，托木尔峰国家级自然保护区入选国家级自然保护区。

巴音布鲁克国家级自然保护区位于中国新疆和静县，“巴音布鲁克”蒙古语意为“富饶的泉水”。巴音布鲁克国家级自然保护区占地面积10万公顷，主要保护对象为天鹅等珍稀水禽及其栖息繁殖地，是中国第一个天鹅自然保护区。保护区四周为雪山环抱，是新疆最重要的畜牧业基地之一。水源补给以冰雪融水和降雨为主，部分地区有地下水补给，形成了大量的沼泽草地和湖泊。2003年，巴音布鲁克国家级自然保护区入选中国国家级自然保护区。

西天山国家级自然保护区位于中天山西段伊犁哈萨克自治州境内，总面积约2.8万公顷，年降水量800-1000毫米，是新疆降水量最大的地区，被誉为干旱荒漠中的“湿岛”。西天山国家级自然保护区保存了中国西部最大的原始针叶林和天山仅存的带状分布的阔叶林，形成了七个分属寒带、温带的垂直自然景观带，物种丰富，有维管植物1000余种，其中国家重点保护野生植物10余种。陆栖脊椎动物146种，国家重点保护野生动物24种。2003年，西天山国家级自然保护区入选中国国家级自然保护区。

博格达峰国家级自然保护区位于中国新疆昌吉回族自治州阜康市，地处天山博格达峰北麓，占地面积21.7万公顷，保护对象包括濒危动物、森林、草原、荒漠绿洲及天山风景区。博格达峰处于荒漠包围之中，山体高大，3500米以上地区年降水量600-700毫米，年均气温零下6℃，雪线以上低于零下9℃。2013年，博格达峰国家级自然保护区入选中国国家级自然保护区。

天山主要自然灾变有冰崩、雪崩、岩崩、风化碎屑崩、冰川洪水、融雪洪水、冰雪水泥石流、风吹雪、热融沉陷、热融滑塌、松散沉积物崩塌、滑坡、暴雨泥石流等。唐朝高僧玄奘在《大唐西域记》中记述的凌山（即天山托木尔峰）“暴龙难”，其实就是由积雪引发的雪崩灾害。每年春夏之交，如果日增温度连续3天超过5℃，便可能导致山洪和泥石流。以吐鲁番盆地西缘的阿拉沟为例，在沿河上溯50千米的区域内，就有143段易发生泥石流的沟壑，平均每千米3条，其泥石流发生的次数更是多到无法统计

天山的南北边缘山前凹陷规模很大，拗陷很深，地震活动强烈。天山地震带的震中沿天山山脉分布，且向西与俄罗斯境内西天山的地震活动相连。曾有一些特大地震震中分布在天山地震带上，如1902年喀什地震、1905年蒙古杭爱山北地震、1906年玛纳斯地震、1931年富蕴地震等。此外，地震还是天山很重要的致灾内动力，除地震波形成的直接灾害外，还会触发山崩、冰崩、雪崩、滑坡、泥石流等灾变。

天山山体因山谷纵横，山脉、山谷交错分布，形成明显的纵深分布，落差极大，山间盆地和纵向谷地把天山山脉分割成许多大山，其中包括库鲁克山、霍拉山。主要山峰有托木尔峰、博格达峰、河源峰等，其中托木尔峰为中国境内的天山最高峰。

中国新疆巴音郭楞夫山山脉最低点是库鲁克山，海拔1100-1300米，位于焉耆盆地和孔雀河谷地之间，东西长约400千米，南北宽约40-60千米，最西部铁门关附近仅为5千米，由片麻岩、碳酸岩、花岗石组成，地势西高东低，最高峰大山海拔2782米，其余为短小山脊和丘陵，区内无常年积雪，整个山地呈荒漠景观。

霍拉山位于焉耆盆地和塔里木盆地之间，西部为科克铁克山，山峰海拔4300米，东部的霍拉山，海拔3000-4000米，有明显向东倾斜的高原坡面，连分水岭都是平坦的山脊。

托木尔峰海拔7435.3米，被列为中国国家综合自然保护区，其周围有海拔6800米以上的高峰5座，冰川829条，其中发育在中国境内的有509条，冰川总面积达2746平方千米，冰雪储量3500亿立方米，是中国冰川之最。托木尔峰地区的冰川为亚大陆性冰川，这里长10千米以上的冰川有20余条，最长的冰川是托木尔峰北部的汗腾格里冰川，是世界八大山谷冰川之一。

博格达峰位于中国新疆昌吉回族自治州阜康市境内，是天山山脉东段的最高峰，海拔5445米，由3个峰尖紧依并立而成。博格达峰地表多为冰雪覆盖，被称为“雪海”，其也是天山东部最大的现代冰川作用中心，分布有113条冰川，总面积101.42平方千米。

河源峰为中国新疆巴音郭楞蒙古自治州境内的天山最高峰，海拔5289米，其具有多样化现代冰川地貌，也是巴州境内较大河流的源头，为巩乃斯河、乌鲁木齐河、玛纳斯河、开都河、阿拉河发源地，其属于伊林哈比尔山-天格尔山，位于巴音郭楞最北部，在巴音郭楞境内部分长280千米，主要由花岗石组成。

中原地区汉唐时期，天山南部以塔里木盆地盘地为中心的绿洲城邦以农耕文明为主，北都以准噶尔盆地为中心的草原绿洲以游牧文明为主。唐朝在先后设置安西和北庭都护府后，将天山南北连为一体，并大兴屯田，促进了天山南北的商品交换、文化交流，成为南北族群迁徙、军事行军之路，并且与天山外部廊道东西交通路线之间相互连接，构成贯穿天山内外的交通路网。《旧唐书·西戎传》记载“贞观二十一年，李世民遣左骁卫大将军问史那社尔为昆丘道行军大总管，与安西都护郭孝恪、司农卿杨弘礼率五将军，又发铁勒十三部兵十余万骑，以优龟兹。阿史那·社尔既破西蕃处月、处密，乃进师趋其北境，出其不意，西突厥所署焉耆王弃城而遁，杜尔遣轻骑追擒之”，这描述的就是唐太宗派遣熟悉天山内部廊道的阿史那·社尔控制了龟兹军北逃天山山口道路，龟兹王因此异常惊恐，只好西逃到三百里外的拨换城。《新唐书》记载“兵之戍边者，大曰军，小曰守提，曰城，曰镇，而总之者曰道”，史书明确记载的驻屯唐军就有西州西南（今艾丁湖）的天山军。

清朝统一天山南北后，控制了天山整体廊道交通。许多在新疆任职的官吏、成新疆的文人武将，实地踏查天山南北，对新疆的地理地形、河流水道等问题进行实地调研测绘学，撰写了多部著作，如《西域水道记》《汉西域图考》《新疆图志》《西垂要略》等。这成为汉朝张骞出使西域后，对西域道路交通的又一次详实记录，中原人对天山内部的重要交通路线也因此逐渐清晰起来。

长安–天山廊道属于丝绸之路的一部分，又称走廊，长约5000千米。除此之外，它还包括一个复杂的贸易路线网络，延伸约8700千米，在公元前2世纪至公元1世纪之间发展起来，将中国中部的长安与中亚的中心地带连接起来，在当时，高价值商品，特别是丝绸的长途贸易开始在中国和罗马帝国之间扩展。丝绸之路的贸易在公元6世纪和14世纪之间蓬勃发展，直到16世纪才被用作主要贸易路线。

天山走廊的路线始于汉唐时期中原地区中部首府长安的黄土高原，向西穿过霍斯走廊，穿过秦岭和祁连山脉，到达敦煌市玉门关。从楼兰或哈密市出发，沿着天山的南北两侧继续前进，然后通过山口到达中亚哲苏地区的伊犁哈萨克自治州、楚伊和塔拉斯山谷，连接了推动丝绸之路贸易的两个大国中心。沿长安–天山走廊的三十三个地点包括各个帝国和可汗王国的首都宫殿建筑群、贸易定居点、佛教四大石窟寺庙、古道、驿站等。除了货物和人员的渠道外，丝绸之路路线促进了思想，信仰和技术创新方面的特殊流动，例如与建筑和城市规划相关的思想，信仰和技术创新，以许多基本方式塑造了城市空间和人们的生活。

天山区域涉及伊犁地区、塔城地区、博尔塔拉蒙古自治州、昌吉回族自治州、乌鲁木齐市、哈密市、吐鲁番市、巴音郭楞蒙古自治州、阿克苏地区9个地州市，占新疆地州市数量的三分之二。根据2012年新疆统计年鉴，2011年天山区域总产值为52074326万元，占全疆总产值的78.78%，其中农林牧渔业产值为11055430万元，占全疆农林牧渔业产值的56.54%。

2000年，中国新疆政府出台《西部大开发-新疆开发规划》，在其中提出建设天山北坡经济带，其包括乌鲁木齐市、昌吉回族自治州、米东区、阜康市、石河子市等地，面积20万平方千米，约占新疆总土地面积的12%。2011年，天山北坡经济带覆盖的区域大大延伸，《自治区国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》对其描述为东起哈密市，西至伊宁市，具体又根据地域和经济发展特征分为6个经济区。其中，乌鲁木齐市——昌吉经济区加快建成中国重要的综合性能源基地，西部地区重要的制造业中心、国际性商贸和物流中心。

天山北坡经济带是中国国家二级重点经济开发带，也是新疆进行扶优扶强率先发展的区域。它以北疆铁路、上海—霍尔果斯公路与乌—奎、吐—乌—大高等级公路为轴线，以其优越的资源禀赋及其组合和良好的经济基础，是整个新疆的经济制高区域，并形成了向中亚、西亚国家对外开放的经济梯度。

2016-2020年，天山北坡经济带数字经济与实体经济发展耦合协调度总体呈上升趋势，除奎屯市以外，其他各县市都达到了失调以上。其中乌鲁木齐市发展一直很稳定，并且耦合协调度在一直上升。但由于各个县市之间仍存在着较大差距，所以总体的耦合协调度水平还不够高。因此，需要积极促进居民消费，大力发展工业，继续加强薄弱部门的基础设施建设，推动中小企业数字化转型。

2019年6月7日，新疆天山旅游联盟成立暨东天山旅游发展论坛在中国新疆哈密市举办。新疆乌鲁水齐市、哈密市、吐鲁番市、昌吉回族自治州达成协议，东天山旅游联盟正式成立，并联手打造新疆首个跨3个市1个州旅游环线——“环东天山千里旅游黄金线”。该线路以生态休闲、人文观光为特色，车程约2000公里，沿途包括天山天池、奇台江布拉克、吐鲁番葡萄沟、哈密东天山、哈密雅丹景区等20多个经典景区，包括了沙漠、草原、湖泊以及历史文化等旅游资源，是新疆天山北坡自然景观和人文风物旅游的黄金通道。

据2012年中原地区人口普查，天山区域人口为13276400人，占新疆人口的60.11 %，其中农村人口为5681788人，占全疆农村人口的51.83 %。其中天山北坡经济带是全新疆相对典型的资源型经济区域，人口分布主要表现出人口向经济发达地区集中。截止到2005年底，天山北坡经济带总人口达到467.99万人，约占全疆总人口的23.3%，人口密度为53 人/平方千米，远远高于全疆人口密度12人/平方千米，属于全疆人口密集地区。天山地区名族较多，有有柯尔克孜族、汉族、蒙古族、哈萨克族等。

北天山隧道全长13610米，由中铁一局集团有限公司和中铁十七局集团有限公司共同承建，于2004年11月开工建设，2008年12月28日贯通，是天山第一条越岭铁路隧道，也是当时中国新疆最长的隧道。隧道洞身穿越伊犁河谷与准噶尔盆地的分水岭——博罗科努山，隧址岩性主要为砂岩、大理石、砾岩和石灰岩。隧道集特长通风、特大反坡、特大涌水、特大突泥、涌沙和灰质页岩大变形于一体，地质结构异常复杂。隧道最大理深约1038米，洞身线路纵坡为人字坡，进口端3810米为0.3%的上坡，中部400米为0.8%的下坡，出口端8550米为1.7% 、350米为1.3%和500米为0.1%的下坡。

天山独库公路位于中国新疆北部独山子区至南部库车市，全长561公里，沥青路面。1982年建成通车，使南疆北疆间的运输里程大大缩短。公路路线跨越终年冰雪、山势险峻的天山，大部分地段处于高山峻岭、深川峡谷中，工程艰巨。

对中国新疆的地理学调查始于俄国人。1845年，俄罗斯成立帝国地理学会，学会的活动首先从调查西伯利亚地区开始，之后是从事调查中亚细亚，特别是对天山地区的考察。其中有名的为格里戈里·谢苗诺夫的考察。在此之前，对天山中部和伊塞克湖（热湖）一带几无正确的认识。谢氏在1856-1857年从热湖开始进行了天山调查，发现了许多新的动植物。为此，沙皇赐姓天山斯基（Tianshanskiy），以表彰他的功绩。

1977年6月中旬以来，来自中国北京、南京市、兰州市、贵阳市、长春市的40多名科学工作者对天山托木尔峰及其周围地区的冰川、水文、地质、地层古生物、动物、植物、微生物等方面进行科学考察，为中国对这个地区科学研究积累了丰富的第一手资料。冰川科学工作者通过对冰川的发育、积累、消融、成冰过程、冰川运动、冰川厚度与进退变化等课题的观测与研究，对该地区现代冰川的发育特征有了确切的认识。

2022年，中国科学家对新疆天山开展第三次新疆综合科学考察，考察成果包括在额尔齐斯河流域发现特有钩虾新物种，证明天山及其周边地区是世界冷水性生物起源地；在天山野果林区发现2个藓类植物新种、39个寄生性天敌昆虫中国新纪录种等。

天山乌鲁木齐河源1号冰川位于中天山天格尔主峰北坡，自1960年有观测记录以来，一号冰川一直处于退缩状态，平均每年退缩4.5米。20世纪80年代以来的气候快速升温，使该冰川进入退缩加速期；90年代以后随着区域经济发展的提速，环境压力的进一步增加，冰川退缩加剧，致使在1993年完全分离为东、西两支。2012年，一号冰川面积为165.4公顷，较1975年累计减少了16.8%。

20世纪80年代以来，中国新疆广大牧区实行牲畜作价归户，牧民发展畜牧业的积极性增加，但由于缺乏配套的草原管理措施，导致天山草原长期超载过牧，草原利用失衡，退化严重，造成天山草原涵养水源能力降低。再加上人口增长，人为活动更加频繁，天山草原被无计划地开垦为农耕地，导致草原大面积减少。

为保护天山乌鲁木齐河源1号冰川，新疆政府对天山乌鲁木齐河源1号冰川-后峡-大西沟水库一线旅游活动实施分区管控，由一号冰川至大西沟气象站4km范围内设定为“旅游禁止区”，禁止游客进入，禁止任何旅游、探险活动，消除一号冰川冰体及周边的旅游活动对乌鲁木齐河源头的直接性破坏和影响。此外，还对乌鲁木齐河上游所有工业企业实施限期治理，同时加快后峡污水处理厂建设。

天山是新疆重要的水源涵养区，是“新疆水塔”和生态保护的天然屏障。根据中国的退耕还草政策，水源地耕地需要退耕还草，天山属于退耕还草的范围。

天山天池风景名胜区位于中国新疆昌吉回族自治州，1982年，被列为中国国家重点风景名胜区。在自身的资源优势和区位优势的支持下，天山天池已经发展成为以典型的干早地区山地景观和高山湖泊景观为特色，并同神话传说和哈萨克族民俗风情相结合的风景名胜区。

天山天池风景名胜区所在的博格达山脉从南至北呈阶梯状错叠，自然景观呈现突变明显的带状规律：从极高山永久冰雪带、高山冻原带、中山峡谷森林带、低山草原带、丘陵荒漠带到沙漠带。风景区内从高山、冰川到平原、沙漠的直线距离仅80千米，相对高差却达5000米，包含了完整的自然景观垂直带谱。天山天池风景名胜区主要包含天池景区、灯杆山景区、马牙山景区、娘娘庙游览区、博格达峰景区、花儿沟景区、白杨沟景区、水磨沟区景区、北部沙漠景区等。

托木尔大峡谷风景名胜区位于中国新疆阿克苏地区温宿县，其又被称为“库都鲁克大峡谷”，维吾尔语意为“惊险﹑神秘”，是通往南北天山古代驿路木扎特古道的必经之地，2017年入选中国国家级风景名胜区。托木尔大峡谷也是天山南北规模最大的红层峡谷，被誉为“峡谷之王”。大峡谷东西长约25千米，南北宽约20千米，由3条呈“川”字形的主谷和12条支谷、上百条小支谷组成。大峡谷地质地貌丰富，包含峡谷地貌、风蚀地貌、河流地貌、构造地貌、石盐地貌，景观有五彩山、胡杨双雄、英雄谷、生命之源、驿路烽燧、伟人峰、巨轮飞渡、一线天、黄金之吻、石帽峡、悬鼻崖、万山之城等。

喀拉峻风景区位于中国新疆伊犁哈萨克自治州特克斯县，由东喀拉峻、西喀拉峻、阔克苏大峡谷、中天山雪峰和天籁之林五大景区构成，总面积约2848平方千米，是世界自然遗产的重要组成部分，2016年被评为中国国家AAAAA级旅游景区。“喀拉峻”是哈萨克语，意思是“山脊上的莽原”。喀拉峻草原与东西向绵延的喀拉峻山相伴而生，山脉两侧沟壑密布，雪岭之下生长着原始云杉林，山地覆盖草甸。

2013年，中国新疆天山被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》，包括4个世界遗产地，即托木尔、喀拉峻风景区—库尔德宁、巴音布鲁克和博格达，4个遗产地总面积575922公顷，其缓冲区总面积515592公顷。遗产地面积只有天山山体包括山地、山河盆地、山前平原总面积的1%，但是包含了北天山、中天山、南天山三列山脉中的精华，包含了托木尔峰国家级自然保护区、西天山国家级自然保护区、巴音布鲁克国家级自然保护区等3个国家自然保护区和博格达峰“人与生物圈”国际保护地，以及天池国家风景名区兼自治区级自然保护区、喀拉峻自治区风景名胜区。

2017年7月10-17日，乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦和吉尔吉斯斯坦三国联合就西部天山山脉申遗在内的6个自然遗产项目入选联合国教科文组织《世界遗产名录》。西部天山山脉是第40届世界遗产大会审议通过的唯一一个跨国境遗产地，该遗产地位于天山山脉西部，海拔700米至4503米，地貌多样，生物种群极其丰富，这里不仅是世界多种水果作物的发源地，同时还拥有多样的森林类型和独特的植物群落体系。

中国新疆发现的汉朝碑记共有四块，新疆天山就占了三块，即任尚碑、裴岑碑和焕彩碑。任尚碑发现于1980年巴里坤哈萨克自治县石人子乡，上端碑题“汉平夷碑”，碑文中有“汉永和五年、任尚、蒲类至西海”等字样。经专家研究考证。1729年，巴里坤石人子乡发现了裴岑碑，该碑是为纪念汉代敦煌市太守裴岑率郡兵败匈奴呼延王寿，碑文为“惟汉永和二年八月，敦煌太守云中裴岑将郡兵三千人，诛呼衍王等斩臧部众。克敌全师，除西域之灾，四郡之害，边境艾安，振威到此，立海祠以表万世”。在老哈密市-巴里坤公路上发现了焕采沟碑，右侧镌刻有“惟汉永和五年六月十五日”等字样，证明它是东汉顺帝永和年间刻制。此外还有清朝的富宁安碑田唆碑、多凌告示碑等。

天山历史悠久，其沿线出土了大量的古生物化石，如中国北京古动物馆的镇馆之宝“九龙壁”化石。在侏罗纪和白垩纪，天山沿线曾是恐龙的家园，在奇台县将军戈壁、阜康三工河谷、克拉玛依市乌尔禾区等地都曾发现过大量的恐龙化石。上古时期天山北麓（天山山脉在北坡的区域）东段的考古文化是以巴里坤哈萨克自治县兰州湾子遗址、木垒四道沟遗址及吉木萨尔县小西沟遗址为代表的。其发祥于巴里坤、木垒哈萨克自治县一带，西渐至吉木萨尔，从巴里坤兰州湾子、木垒四道沟等遗址出土的众多文物中可以看出，距今3000年左右的天山北麓早期农业已然出现，且发展出大型磨谷石器、大量兽骨以及畜骨化石，这说明当时的家畜驯化程度高，生活用陶以单耳陶器为常见器形。多地遗存虽有个体文化特征，但从历史文化完整面貌上看，天山北麓东段原始聚落遗址应属于同一个历史发展时期——金石并用时期。

天山曾经留下过许多历史名人的足迹，如汉朝张骞、班超，唐朝唐僧、骆宾王、岑参、袁光庭，宋代王延德，元代丘处机，明代陈诚，清朝林则徐、祁韵士、纪昀、洪亮吉、左宗棠、岳钟琪等人。他们留下了诸多脍炙人口的诗句名篇，包括骆宾王的《夕次蒲类津》，岑参的《天山雪送萧治归京》，丘处机的《当暑雪山甚寒烟云惨淡乃作绝句》，左宗棠的《天山扶栏铭》，纪晓岚的《阔石图岭》，洪亮吉的《松树塘万松歌》等。

与天山相关的诗句众多，诗的内容从唱和酬答到文韬武略，乃至地理特征、风俗礼仪、歌舞饮食等各个方面，几乎包含了天山地区的各类风土人情。如李白在《塞下曲六首》中用“五月天山雪，无花只有寒”来描写天山多雪。岑参在《走马川行奉送封大夫出师西征》中用“君不见走马川行雪海边，平沙莽莽黄入天。轮台县九月风夜吼，一川砾石大如斗，随风满地石乱走”描述了西域行军的艰难。据考证，诗中描述的正是新疆天山脚下的“三十里风区”——乌鲁木齐市达坂城区至吐鲁番市头道河之间的一段强风地带。清代诗人舒其绍在《天山行寄同年张雨岩太守》以“天山突兀拔地起，雪光烛天天尺咫”来描写天山高峻挺拔的形态。清人文人裴景福的“天山积雪冰初融，哈密市双城夕照红。十里桃花万杨柳科，中原无此好春风”，以及杨昌溶的“上相筹边未肯还，湖湘子弟遍天山，新栽杨柳三千里，引得春风度玉关”等都是直接歌颂天山美景的佳作。

此外，清代很多文人还会借天山来表达浓郁的思乡之情，如成瑞诗作《度天山》中的“凭高回首风景殊，怀古思乡心悄悄”，铁保诗作《登天山小憩》中的“茫茫长安道，万里秋烟迥”，黄潜诗作《过天山仍次前韵》中的“一山古雪当头近，万仞寒光人眼明。待过松塘风景异，淡烟细雨动乡情”等。在有些诗人眼里，天山蕴含了深重的历史沧桑感，在对天山景象的描写中，西域历史时常蕴含其中，诗人会借助历史来表达对天山的特定情感，如清代文人岳钟琪诗作《天山》中的“峭壁遗唐篆，残碑纪汉军”，书诗作《天山碑》来中的“岌丰碑纪有唐，当年君集破高昌。刀烧枉自夸寒热，日月旋开化雪霜。百载封圻空叹曲，千秋文笔却推姜。今过客徘徊处，古迹依稀认战场”等。

新疆天山庙宇众多，仅清代《哈密志》所记载的庙观就有龙王庙、娘娘庙等20座，民国年间有33座。而巴里坤哈萨克自治县则有百余座之多，巴里坤县号称“庙宇冠全疆”，供奉的神也是五花八门。有佛教、道教中的神话人物，如观音庙、三清庙；有文圣人孔子的“孔子庙”；有武圣人关羽的“关林”；有为春秋巧匠鲁班而设的“鲁班庙”；有鞋匠们的会馆“孙子庙”，也有养羊户的“苏武庙”，还有蚕业者的“螺祖庙”，以及为纪念清代名将左宗棠指挥大军清军收复新疆之战的功绩而立的活人祠——左文襄公祠。

新疆天山这类楹联匾额数量很多，而且大都具有相当高的文学造诣。这些楹联内容丰富，对仗工整。有的表达念乡的情思，利群济生的愿望，有的描写优美的景色，有的渲泻壮烈或温柔的情怀，也有的抒发对人生的感悟，对幸福的憧憬。清代文人方士淦在《东归日记》记载，天山庙内“楹联颇多”。如天山庙正殿楹联是“唯有天在上，更无山与齐”，清代地理学家徐松为天山庙所题上联为“赫濯震天山，通万里车书，何处是张营岳”，下联为“阴灵森秘殿，饱千秋冰雪，此中有汉石唐碑”。左文襄公祠楹联为“运筹帷幄扫除魅乃砥柱中流，大军出关一统边陲其功盖天山”。

当代中国作家党益民采用作者手记和当事人第一人称叙述的方式撰写了报告文学《守望天山》，大致内容为：一直解放军部队修筑天山独库公路时遭遇大雪封山，弹尽粮绝，上级派班长郑林书、新兵陈俊贵等四名战士前去送信求援途中遭遇了一系列困难，最终班长牺牲，陈俊贵腿部冻残。陈俊贵复员回家后十分思念班长，抛弃了县城的工作，带着妻子和儿子重返天山，为班长和168名牺牲在天山的战友守墓。

与天山相关的武侠小说有梁羽生的《七剑下天山》，该书讲述了“天山七剑”的故事。“天山七剑”是《白发魔女传》中练霓裳、卓一航、岳鸣珂三位武学宗师的七位弟子传人——凌未风、飞红巾、桂仲明、冒浣莲、易兰珠、张华昭、武琼瑶。小说以清朝康熙平定三藩为历史背景，以天山弟子凌未风等人的行侠江湖为线索，反映了众多江湖人士反抗清朝统治的雄心壮志。

讲述天山风土人情的作品有微电影《天山儿女》，讲述了新婚维吾尔族夫妻与患病汉族父亲之间的家庭情感故事。为报朋友救命之恩的艾拉、笃信朴素信仰的古丽，以及对儿子痴念不忘的老人，共同演绎了天山脚下情意绵长、大爱无疆的风情画卷。该片获得了美国白金奖、国际短片钻石奖、金海棠奖等国内外40多项大奖。

新疆本土电影主要是指描写天山南北广大地域的新疆人的电影，主要反映新疆政治、经济、社会、历史文化，突出新疆自然、人文特色，承载着新疆各族人民感情的电影。截止到2015年，大约有100余部新疆本土电影上映，其中1960年的《两代人》、1962年的《阿娜尔罕》等在中国电影历史中产生了较大的影响。

中国新疆天山天池山区、阜康市、巴里坤哈萨克自治县、木垒哈萨克自治县、奇台县、吉木萨尔县等地流传着有关王母娘娘的中国神话。该传说是中国第四批国家级非物质文化遗产代表性项目名录民间文学类项目，也是中国西王母神话传说的重要传述系统之一，以《山海经》的神话内容为源头，周穆王西巡瑶池会见西王母的传说为主体，同时融汇了西王母神话与天山天池地方风物的关联，是一个历史悠久、内涵丰富的神话传说系统。代表作有《周穆王瑶池会西王母》《上下镜儿泉》《一碗泉》《姬姓梁》《嫦娥奔月》等。