中国日照时间最长的省区是新疆，全年日照时数可达2550～3300小时。

　　日照丰富是新疆气候的一大特色，新疆全年日照时间为两千五百五十至三千五百小时之间，在全国各省区中名居第一。日照丰富加强了植物的光合作用，对棉花等喜光农作物的生长、发育都有良好的作用。

　　新疆深居内陆，远离海洋，高山环列，使得湿润的海洋气流难以进入，形成了极端干燥的大陆性气候。新疆气候具有多种特点，明显的如晴天多，日照强，少雨，干燥，冬寒夏热，昼夜温差大，以及风沙较多等等。新疆气候最显著的特点是干。因为干，空气湿度低，云雨少，经常是晴空万里，阳光灿烂;因为干，太阳供给地面的热量，几乎全部用来加热大地和空气，而地面土壤又很干燥，无法蒸发降温，所以夏季白天温度偏高，到了夜晚，由于戈壁缺少保持热量的能力，地面冷却散热的速度特别快，温度迅速下降，形成昼夜温差特别大;因为干，地面植被相对稀疏，一起风就尘土飞扬，尤其是戈壁滩上时时有风沙弥漫。

　　新疆这种干燥气候，还突出表现为降水偏少。北疆大部分地区的年降水量只有二百毫米左右，大约为华北地区年降水量的一半弱。而南疆降水更少，年降水量不足一百毫米。塔里木盆地内部尚不及二十毫米。在吐鲁番盆地，平均每年只有十一天下雨，年降水量只有十二点六毫米，一般情况，每次下雨充其量仅能把地皮淋湿。至于沙漠腹地，甚至有时终年滴雨不下。但是，新疆也有降水较多的地方，主要是在天山山区和阿尔泰山区，这里冬春多雪，夏秋多雨，空气相对湿润，地面植被丰富。天山山区年降水量在五百毫米左右，与华北平原相差无几。其中巩乃斯林区附近约达八百毫米，几乎与淮河流域的年降水量相等。这些山区不仅降水丰沛，而且每年降水比较稳定，这给山间盆地谷地和山前平原绿洲的农业灌溉用水提供了十分有利的条件。

　　新疆气候的第二个特点是冬冷夏热。冬季，由于西伯利亚空气十分寒冷，这种冷空气积累到一定程度，在有利的高空大气环流引导下，就会向南爆发，于是，强冷的西北风象潮水滚滚而来，所到之处气温急剧下降，这就是直接影响新疆气候的寒潮(俗称寒流)。每年冬季，新疆总有几次大幅度降温的寒潮出现。而遭到一般冷空气侵袭的时间就更多了。正因为如此，新疆各地尤其是北疆，冬季温度普遍偏低。例如，拿纬度相近的乌鲁木齐和法国的马赛比较，马赛一月份平均气温为摄氏六、七度，草木仍青，清水畅流;而这时的乌鲁木齐，气温却降至零下十五度左右，遍地银装素裹，滴水成冰。一派北国冬景。乌鲁大齐最冷时达零下二十多度，历史上曾出现过零下四十一点五度的极端最低气温。再往北，到了阿勒泰，冬季就更漫长，也更加寒冷。1960年2月21日，阿勒泰地区的富蕴县就出现过零下五十一点五度的低温，创全国最低气温纪录。这项纪录一直保持了九年之久，1969年2月13日，才为黑龙江省的漠河镇的零下五十二点三度的低温所刷新。

　　新疆的大部分地区夏季气温偏高，其最热程度，南疆又高于北疆。最突出的是吐鲁番，那里最热月(7月)，平均气温为四十度，极端最高气温曾达四十九点六度，居全国之冠。如果把最高气温大于二十五度的日子定为炎热日，那么吐鲁番一年之中的炎热日平均有一百天之多，也是名列全国第一。显然，吐鲁番夏季气温比起号称三大火炉的重庆、武汉、南京还要高出一筹，但前者是干热，白天热，早晚凉;而后者是湿热闷热，昼夜都很热。所以暑天身居火焰山下，反而比在长江边好过一些，至于北疆各地，夏天都比较凉快。所以，此时是新疆旅游避暑的黄金时节。

　　新疆气候的又一特点是气温日较差大(每昼夜最高气温和最低气温之差，称为气温日较差)。一般是白昼气温升高快，夜里气温下降大。许多地方最大的气温日较差在二十到二十五度之间。在具有干旱沙漠气候特征的吐鲁番，年平均气温日较差为十四点八度，最大气温日较差曾达五十度。塔克拉玛干沙漠南沿的若羌县，年平均气温日较差为十六点二度，最大气温日较差达二十七点八度。一天之内好像经历了寒暑变化，白天只穿背心仍然挥汉，夜里盖上棉被方能安眠。这些现象在全国是罕见的。气温日较差大，有利于瓜果的碳水化合物的积累，所以新疆的甜瓜、西瓜、葡萄、杏、桃、梨等都特别甜美好吃。

　　新疆不仅日照时数充足，而且地面接受到的太阳辐射总能量也较大。在全国中仅次于青藏高原而名列第二。据测算，整个新疆大地全年所获得的太阳辐射总能量，比1980年全世界发电机总容量还多一百倍。但是新疆各地情况不一。总的来说，新疆年总辐射量从东南向西北随着纬度的增高而逐渐减少。年总辐射量最大的地方是哈密，最小的地方是北疆的乌苏、精河、克拉玛依一带，这与当地风沙的多少有关。在塔里木盆地西南角的和田一带，由于沙土飞扬，浮尘的时间长，太阳总辐射量也相对减少。