尼勒克县位于新疆维吾尔自治区西北部,伊犁河上游,中天山西段喀什河河谷地带。西与伊宁县接壤,西南与巩留县隔河相望,东南与新源县毗邻,东与和静县为界,北与精河县为界。全县由东向西延伸,呈长条形,似柳叶状,地势四周高山环绕,峡谷遍布,东北高,西南低,中间夹河谷阶地,由四山夹两河,自北向南相间排列。有高、中山地和低山、湖四大地貌。有喀什河、巩乃斯河等河流。