牲畜冻害主要发生于盆地中心的冬牧场。盆地北部每年有8级以上的大风天数33~77天,西部70天以上,阿拉山口165天。由于盆地植被覆盖度较大,虽大风天数多,沙丘移动现象却较塔里木盆地为少。但局部地区,如艾比湖东南沙泉子至托托,有新月形沙丘27座,大风移动沙丘,阻塞交通,危害农田。额尔齐斯河谷亦有沙丘多处,冬季风大,不能形成稳定积雪,春季作物难以生存。
盆地水汽主要来自西风气流。降水西部多于东部,边缘多于中心,迎风坡多于背风坡。盆地冬季有稳定积雪,冬春降水量占年总量30%~45%。除额尔齐斯河为外流河外,盆地其他河流均为内陆河,以盆地低洼部位为归宿。河流补给主要来自山区,春季平原融雪水亦有补给。按河流出山口处流量计算,共有年径流量210亿立方米(不包括伊犁河及塔城盆地河流),其中额尔齐斯河流出国境水量100亿立方米。