水文地质与地质地貌
　　区内地下水是在地层、地貌、地质构造和干旱气候等因素制约下形成的。其分布、埋深与水质水量的变化，在一定的环境条件下表现出明显的规律性：即山区降水和冰雪消融水汇于河谷中，以地下长流方式补给；以河水引入渠系、田间后，渗漏被给地下水。地下水的运动，在玉门镇以东，地下由南向北或北偏东方向流动；玉门镇以西，地下水大致呈东西方向运动，但踏实、敦煌的地下水流向由南向北，基本与地面坡降一致。到北部山前地带，受北山阻截，水位抬高，流动缓慢，多消耗于蒸发，矿化度增高。
　　潜水埋深随地形变化，南深北浅，至走廊中部如酒泉城附近水位埋深5—20米。而下河清北滩及边湾一带，属于地下水浅藏带。但潜水埋深在东西方向上变化幅度小。在安西小宛堡子一带埋深1—2米，至酒泉城区3—5米，水力坡降为1/1000—1/1500。一般走廊南侧水质好，向北逐渐变差，至走廊北部边缘水质恶化；潜水水质在东西方向的变化也有其特征。玉门镇以西，潜水水质由东而西由好变坏。如双塔堡水库，矿化度0.29克/升。在潜水矿化度高的地带，常因渠道灌水渗漏，潜水被淡水稀释，变为低矿化水，因此，往往在高矿化水的下面，埋藏着低矿化水或淡水。地下水动态变化受干旱气候和灌溉渗漏的影响，在玉门镇和布隆吉、兔葫芦一带，形成两个“高峰”，即4-5月间春灌和11-12月间冬灌，致使潜水水位升高。由于渠系日趋完善，地下水位不断下降，地表径流也在减少，如酒泉城北的清水河，前后测得泉水流量由0.217方/秒及0.255方/秒，减少到0.145方/秒及0.170方/秒。
　　区内地质构造复杂，地层发育齐全，矿产资源丰富。地貌类型为祁连山、走廊平原和马鬃山三部分。走廊以北的低矮山地统称北山，由于马鬃山海拔最高（2583米），所以习贯上称马鬃山区，面积61000平方公里。在地质构造上属挽近缓慢隆升区，受长期强烈的剥蚀作用，地形已趋准平原化，海拔1500—2500米。气候干旱，年降雨量30—70毫米，年蒸发量高达3000—4000毫米。走廊平原在地理上呈东西向长条形展布于全区的中部，东西长450公里，南北宽60-80公里，面积约31800平方公里，是工农业发展的重要基地，全区95%以上的人口、耕地和工厂都集中于这块平原区。由于挽近构造运动影响，平原基底内不均匀隆升，使凹陷带在地貌上又分割为若干个构造分地。这些构造在南北方向上，由于受构造运动影响的频率不同，一般由南向北减弱，所在南盆地沉陷幅度大，第四纪松散堆积厚，水资源丰富。如酒泉盆地（面积约7000平方公里）、金塔—花海盆地（面积约4800平方公里）、玉门—踏实盆地（面积约6000平方公里）、阿克塞盆地（面积约6000平方公里）、安西—敦煌盆地（面积约8000平方公里）等。这些盆地巨厚的松散岩类孔隙，是地下水富集、运移的有利场所，为地下水资源的储存创造了很好的空间条件。全区地下水总补给量为29.71亿立米，地下水补给量重复部分26.331亿立方米，扣除后，走廊平原农业区的补给量为3.369亿立方米。南部祁连山区地形险要高峻，面积约50000平方公里，海拔2800—5500米，最高主峰5826.8米以上冰川遍布，冰川覆盖厚度达50—80米，最厚的老虎沟为120米。冰川总体积77000多亿立方米，折合水储量约630多亿立方米，降水和雄厚的冰川资源是走廊平源地表地下径流充沛的补给源泉。
　　水文特征
　　境内河流，分疏勒河、黑河、哈尔腾河三大水系，均发源于南山冰川积雪区。自东而西是：黑河尾部自天成以北入鼎新，跨本区最东沿。其余河流依次为：酒泉市的马营河、观山河、红山河、丰乐河、洪水坝河、北大河（讨赖河），是主要灌溉水源。城北有临水河、清水河、依靠地下潜流溢渗在面，形成无数泉溪汇集成河，引以灌溉。全市依水源条件，自然的划分为洪水区和泉水区。金塔有北大河入鸳鸯池水库灌溉金塔盆地；玉门市白杨河、赤金河、蔬勒河。前二河灌溉玉门镇以东土地，疏勒河灌溉玉门镇以西土地；安西居疏勒河中下游，另有榆林河灌溉踏实盆地；敦煌有党河，流至北湖与疏勒河汇合后注入哈拉湖。一般情况下，疏勒河无水入境，故党河系为敦煌市的唯一灌溉水源。以上诸河，年径流量约32.23亿立方米。因气候原因，来水量各时期悬殊，水量不稳。每年7-10月份是丰水期，枯水期甚长。5、6两月水量回升迅速，与农业的丰歉紧密相关。
　　气候特点
　　本区属大陆性干旱气候，干燥寒冷，降水奇缺。从东到西海拔1500-1100米，年均温3.9℃～9.3℃，无霜期127～158天。夏季干热而较短促，冬季寒冷而较漫长，但春季升温迅速。
　　酒泉地区南部山地属高寒半干旱气候，年平均气温4°～６℃，走廊地带属温带干旱气候，年平均气温约５℃～９℃。年日照总时数达3300多小时，日照百分率为75%。降水量由南向北递减，祁连山地年降水量300毫米左右，酒泉为84毫米，北部马鬃山地为39毫米，蒸发量较大，多在2000-4000毫米之间。
　　疏勒河流域地处内陆，位于酒泉地区西部，属于典型大陆性气候，海拔高度170-1900米。总的气候特点是降水少（是我国、甘肃省雨量最少的地区之一），蒸发量大（是甘肃省蒸发量最大的地区），日照长，昼夜温差显著，夏季炎热，冬季寒冷，干旱多风（安西素有“世界风库”之称）。流域降水集中在6、7、8月份，流域以玉门镇、安西县计算，年蒸发量为年降水量的45.7—64.2倍。最大冻土深度116—150厘米。年平均风速2.7—4.2米/秒，最大风速20—34.5米/秒。
　　酒泉市属半沙漠干旱性气候，其特点为气候干旱降水少，蒸发强烈日照长，冬冷夏热温差大，秋凉春旱多风沙。气温：常年最高温度℃,最低为零下31.6℃，年均温7.9℃，一月气温-9.9度，七月气温22.2度，昼夜温差大。风向：全年主导风向是西南风，其次是东风和西北风。最大风速26米/秒，平均风速2.3米/秒。雨量：年平均降雨量84毫米，最大降雨量158毫米，集中在6-10月，年平均降雨日数62天。年平均蒸发量2141.4毫米，超过降雨量27.3倍。相对湿度：最高56%，年平均46%。积雪：最大积雪深度为14毫米。冰冻：最冷时冻土深度为1.32米，冰冻期一般在11月至次年4月。日照：年平均日照时数为3056.4小时,日照百分率平均69%，10月份多达78%。