吐鲁番盆地（维吾尔语名：تۇرپان ئويمانلىغى），位于中国新疆天山山脉东南面的博格达山与觉罗塔山之间，面积约有50,000平方公里。
吐鲁番盆地是全世界最低的盆地，盆地中心是海拔为（-154米）的艾丁湖面，是中国的最低点，也是仅次于死海、阿萨勒湖的世界第三低洼地。由于吐鲁番盆地四周的山岭高耸，盆地内部受热快而散热慢，形成了那里夏天高温干燥的气候，其蒸发量是降雨量的百倍甚至是数百倍，夏天酷热，最高气温曾达到过50.2℃。
盆地北部有丰富的地下水源，当地人为减少水的蒸发，修建了著名的“坎儿井”，把地下水引出地面，浇灌庄稼。吐鲁番盆地的日照时间长，昼夜温差大，故那里生产出来的瓜果十分香甜，深受人们的喜爱，最著名的有哈密瓜和葡萄。此外，盆地内还蕴藏着储量可观的油气资源。
