巴楚县隶属新疆维吾尔自治区喀什地区，位于新疆维吾尔自治区西南部，地处天山南麓，塔里木盆地和塔克拉玛干沙漠边缘。巴楚县绿洲集中在叶尔羌河和喀什噶尔河沿岸的冲击扇平原上，由西南到东北呈狭长地形。

巴楚县地理坐标东经77°22′30″-79°56′15″，北纬38°47′30″-40°17′30″，东与阿瓦提县，墨玉县相望，南与麦盖提县，莎车县，皮山县为邻，西与伽师县，岳普湖县毗连，北依柯坪山和喀拉塔格山为界与柯坪县，阿合奇县，阿图什市接壤。东西最长218千米，南北最宽134千米，总面积21741.3平方千米。