墨玉縣史稱喀拉喀什，漢、唐時期屬于闐國，是絲綢路古道上的交通要沖，1919年喀拉喀什正式建縣。墨玉縣位于昆侖山北麓，塔克拉瑪干大沙漠南緣，東與和田縣隔河相望，西臨戈壁與皮山接壤，南抵喀喇昆侖山北麓，北入塔克拉瑪干大沙漠與阿瓦提縣相鄰，縣城距烏魯木齊公路里程1961多公里。墨玉縣截止2001年底總人口41.2萬人（含兵團人口4041人），居民以維吾爾族為主，其中維吾爾族40.6萬人，占總人口的98.6%，漢族人口5504人，占總人口的1.33%，其它民族占總人口的0.037%。全縣轄1鎮1６個鄉，即：喀拉喀什鎮、阿克薩拉依鄉、扎瓦鄉、喀爾賽鄉、奎牙鄉、普恰克其鄉、托胡拉鄉、吐外特鄉、烏爾其鄉、喀瓦克鄉、闊依其鄉、雅瓦鄉、薩依巴格鄉、加汗巴格鄉、芒來鄉、英也爾鄉、吐孜魯克奧塔克鄉，364個行政村，1631個村民小組，縣境內駐有兵團十四師47團場。
墨玉縣總面積2.5萬平方公里，其中山地占8.5%，平原綠洲占5.9%，沙漠占85.6%。全縣東西寬45-112.5公里，南北長319.5公里，地勢南高北低，海拔在1120-3600余米之間，地形分三個地貌單位：南部為山腰起伏山區；中部為洪水沖積扇平原，是主要的農業種植區；西北部是沖積沙漠平原，生長著大面積原始胡楊林、紅柳。
墨玉縣的氣候屬暖溫帶干燥荒漠氣候，四季分明，夏季炎熱，干燥少雨，春季升溫快，秋季降溫快，降水量稀少，光照充足，無霜期長，晝夜溫差大。年平均氣溫11.3℃，1月平均氣溫-6.5℃，7月平均氣溫24.8℃，極端最低氣溫-18.7℃，年平均降水量為36-37毫米，蒸發量2239毫米，無霜期177天，年日照時數為2655小時。
全縣土地總面積3465萬畝，宜農土地面積為694.5萬畝，占總面積的20.03%，其中：可耕地總面積97.16萬畝，現有耕地面積54.5萬畝，園地6.9萬畝，林地467萬畝，天然草場128萬畝，水面積35.2萬畝，其它2.9萬畝。
主要糧食作物有：小麥、玉米、水稻、高梁等；經濟作物有：棉花、胡麻、向日葵、紅花、大麻、煙草、小茴香等；經濟林木有白榆、楊、柳、核桃、桑、杏、葡萄、桃子、石榴、蘋果等60余個樹種，境內野生植物有甘草、大蕓、蘆葦、胡楊、紅柳、沙棗、羅布麻等，礦產資源有黃金、金剛石、玉石、石英、石灰石、石膏、鹽、云母、水晶、鉛等，據有關資料，黃金與石膏儲量較多，黃金在境內分布廣，具有一定的開采價值。此外，現已探明儲藏天然氣600多萬立方，石油儲量也十分可觀。野生藥用植物、畜禽種類繁多。
墨玉縣屬典型的灌溉型農區，年均從喀拉喀什河引水9-10億立方米，地下水儲量達3億立方米，可開采量2億立方米，現有水庫7座，蓄水總量達5400萬立方米。
