温泉县隶属于新疆维吾尔自治区博尔塔拉自治州，位于新疆西北部，博尔塔拉河上游河谷地带，天山西段北麓、准噶尔盆地西缘。东邻博乐市，南隔别珍套山与霍城县相傍，西部和北部分别以空郭罗鄂博山和阿拉套山西段为界与哈萨克斯坦毗邻。县境东西长139.4公里，南北宽64.8公里。可耕地面积49万亩，草场面积619万亩，森林55.1万亩。这里气候冬暖夏凉，属大陆性干旱气候，年平均气温3.6摄氏度。地表水年总径量8亿立方米，地下水储量3.1亿立方米，理论水能蕴藏量27.9万千瓦。2012年人口为7.46万。

2018年12月，温泉县获评气候生态类国家气候标志。