Regionshovedstaden heter Ürümqi, en relativt ung by sammenlignet med historisk viktigere byer som Kashgar, Shache (i fylket Yarkant), Gulja eller Turfan. Andre viktige steder er den moderne by Shihezi, Ürümqi-forstaden Changji (i det autonome distrikt Changji), oljebyen Karamay, Altay – den kasakiske by ved foten av fjellkjeden av samme navn, Korla, Kumul/Hami, Manas (fylket Manas), Aksu og Hotan – en gammel by sør i Tarimbekkenet.