新疆境内的伊犁河流域形似向西开口的三角形，有3条自西向东逐渐收缩的山脉，北为天山北支婆罗科努及伊连哈比尔尕山段，南为天山南支哈尔克及那拉提等山段，中为山势较低的克特绵、伊什格里克等山段。北部和中部山段之间为伊犁河谷与喀什河谷，南部和中部山段之间为特克斯河谷与巩乃斯河谷。因向西开口，全流域处于迎风面，降水丰富，谷地年降水量约300毫米，山地年降水量500～1000毫米。集水区内山地面积占68%，是径流丰富的重要原因。由于降水丰富，山地能自然形成植被，低山缓坡还能经营旱地农业，河谷平原的农田与林带则需要补充灌溉，但耗水不多。
水域
伊犁河流出国境的年径流量约130亿立方米。因流域范围处于天山最高峰地区，故降水多，流量丰富，落差也大，水能蕴藏量700多万千瓦，占新疆水能蕴藏总量21%，如全部开发，每年可得电能620亿度。开发条件好的水力地址有30多处，可装机300万千瓦，占新疆开发条件好的水力资源30%。
其他资源
伊犁河美景
由于降水丰富，山地能自然形成植被，低山缓坡还能经营旱地农业，河谷平原的农田与林带则需要补充灌溉，但耗水不多。伊犁河流出国境的年径流量约130亿立方米，水能蕴藏量700多万千瓦，占新疆水能蕴藏总量的21%，如果全部开发，每年可得电能620亿千瓦小时。伊犁河流域植被覆盖率为新疆最高的地区，平均覆盖度达到90%。低山带为优质春秋草场，中山带为茂密云杉林，高山带为优质夏季草场。流域内矿产资源丰富，已发现的有远景的矿产有20多种，分布于60多处。煤矿分布于伊宁、察布查尔、尼勒克、特克斯、昭苏等地，其中，侏罗系煤层分布广，储量大，质量好。铁矿主要集中于新源和昭苏，储量2000多万吨，大部分为工业储量。此外，昭苏的锰、尼勒克的铜、铅、特克斯的铜、伴生的钛矿和伊宁的钒矿、铝土、火粘土、石英砂、砂金及白云母等矿产在流域内分布广泛。
