Северо-восточная часть расположена в отрогах
Тянь-Шаня (Ферганский хребет), на юге и западе горы Памиро-Алая: хребты Туркестанский, Алайский, Заалайский (пик Ленина). Климат резко континентальный. Самые крупные реки —
Нарын и
Карадарья образуют Сырдарью; используются для орошения и как источник электроэнергии.