库木库里盆地高踞阿尔金山与昆仑山之间，四周群山环抱，属于青藏高原北部。河水与地下水汇成内流湖泊，北部有阿雅克库木湖，西部有阿其克库勒湖。盆地大部分是寒冷干燥的高地和沙地，水流汇集处散布湿地；野生动物出没于积雪山峰下的偏远土地。