中国境内的天山通常以东经88°附近的达坂城为界，分为东西两部分。东段除博格达山较高外，山势较缓低。冰川规模较小。由于天山隆起于塔里木盆地和准噶尔盆地之间，成为气候的重要分界。北侧较湿润，南侧干旱。北坡有云杉林分布，北坡的云杉林分布在海拔1600～2800米之间，为重要的森林资源。兰新铁路经哈密盆地、吐鲁番盆地至乌鲁木齐市，穿过天山山脉。
天山有发育良好的森林、草原和冰川，景观壮丽。天山分布着6890多条大小冰川，是天然的固体水库。天山的融冰化雪，汇集成二百多条河流，滋润和灌溉着天山南北的广阔绿洲。在丛山峻岭之间，分布着一个个盆地、谷地。著名的有哈密盆地、吐鲁番盆地和伊犁谷地，土地肥沃，水草丰茂，形成了良好的山区天然草场。
