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瓜州隶属甘肃省酒泉市。地处甘肃省河西走廊西端，东连石油城玉门市，西接敦煌市，南北与肃北蒙古族自治县毗邻，西北与新疆哈密市相接，自古以来就是东进西出的交通枢纽，古丝绸之路的商贾重镇。瓜州县县境东西长185千米，南北宽220千米，面积2.4万平方千米。
瓜州地形南北高，逐渐向盆地中央疏勒河谷地倾斜。北部最高处的芨芨台子山，海拔2452米；南部为祁连山北麓山前地带，最高处的朱家大山，海拔3547米；中部走廊地带被北东向的截山子分为两部分；南端为踏实盆地，海拔1259~1750米；北部为疏勒河中下游干三角洲，地势平坦开阔，由东北向西南微倾斜，海拔1060~1300米，县城所在地渊泉镇，海拔1177.8米。
瓜州县属于典型的大陆性气候，其主要特点是降雨少、蒸发大、光照长、年平均降水量45.3毫米，蒸发量3140.6毫米，年平均气温8.8摄氏度，平均最高气温24.9摄氏度，最低气温-10.4摄氏度。
瓜州县境内有疏勒河、榆林河两大水系，年平均径流量4.2亿立方米，有各类水库、塘坝37座，总蓄水量2.53亿立方米，其中双塔水库库容达2.4亿立方米，是甘肃省最大的农业灌溉水库。瓜州县境内兰新铁路、敦煌铁路贯穿全境，国道312，省道313、215线及嘉安、安敦高等级公路纵横交错，瓜星高速、兰新铁路客运双线开工建设，县城距敦煌机场120公里。
