乌苏地处准噶尔盆地西南部,跨准噶尔盆地和北天山山地两大地貌单元,由北而南随海拔程度的升高,气候地貌的地带性差异很大,垂直分带明显,地貌类型多样。北部的准噶尔盆地主要由冲积平坦平原构成,其中相当部分为半沙漠;中部为盆地到山地的过渡带,由冲积洪积倾斜平原和干燥剥蚀低山构成;南部为北天山山地,由干燥剥蚀中山、侵蚀剥蚀中山和冰缘、冰川作用高山构成。境内天山山地为北天山中段北坡的一部分,包括依连哈比尔尕山西段北坡和婆罗科努山东段北坡。准噶尔盆地由南部的冲积洪积倾斜平原和北部的冲积平坦平原两大部分构成,平坦平原内有一部分为干燥剥蚀平原,已形成半沙漠。