克拉玛依市，位于准噶尔盆地西北缘，加依尔山南麓，地处东经80°44′～86°1′,北纬44°7′～46°8′之间。东北与和布克赛尔蒙古自治县相邻，东南与沙湾县相接，西部与托里县和乌苏县毗连，南边奎屯市把独山子区隔开，使这个区成为克拉玛依市的一块飞地。
克拉玛依市距乌鲁木齐公路里程312千米,直线距离280千米。东南最宽距离110.3千米, 南北最长距离240.3千米,呈斜条状，总面积9500平方千米，海拔高度在于250～500米之间。市区面积16平方千米.独山子距市区150千米。
克拉玛依，系维吾尔语“黑油”的音译，得名于市区附近的一座天然沥青丘——黑油山。
1955年10月29日黑油山第一口油井喷油，当时取名为克拉玛依油田，是新中国成立后开发的第一个大油田。 1957年1月24日，设立克拉玛依市。