天山草原以其面积广大，水源充足，牧草繁茂，气候适宜而著称。天山草原的牧草，种类繁多，生长茂密，牧草种类依其地区不同而有差异：高山区主要是蒿草和莎草，其次是杂类草；森林草地主要是豆科和杂类草；低山区主要是狐茅、羽茅、蒿属和紫云英属；春天还开满黄色、紫色、白色、红色的鲜花。山前冲积平原区主要是蒿属、地肤和短命的藜科属；河谷滩地以禾本科的拂子茅、芨芨草、芦苇、冰草为主，次为杂类草。由于天山牧草品质优良，养育了千万头牲畜，而有名的伊犁马、巴里坤马、焉耆马、新疆黄牛和新疆细毛羊……等优良品种都生长于天山草原上。气温较低的山顶用作夏季牧场，冬季气温较高的山脚用作冬季牧场。

位于我国的第二阶梯，高原高山气候。