Горная цепь Тяньшань, общая протяженность которой составляет 2500 километров, является естественной границей между Джунгарской и Таримской котловинами. Озеро Тяньчи расположено на самом высоком пике горной цепи Тяньшань, на высоте 1928 метров над уровнем моря, в 110 километрах от города Урумчи.