Rzeki te, chociaż początkowo niosą dużo wody, nikną w piaskach pustyni. Tylko największe z nich, jak Tarym o długości ok. 2000 km i Czerczen-daria (527 km), uchodzą do bezodpływowych jezior na obszarze kotliny (Lob-nor). Są wykorzystywane do nawadniania pól uprawnych.
Klimat krainy oscyluje pomiędzy umiarkowanym ciepłym kontynentalnym a suchym bądź skrajnie suchym.
Szatę roślinną reprezentują formacje stepowa i półpustynna, niemniej jednak na wielkich połaciach pustyni Takla Makan brak jakiejkolwiek roślinności.
Historia Kotlina Kaszgarska mogła być jednym z ostatnich obszarów Azji zasiedlonych przez człowieka. Warunkuje to otoczenie przez góry, a także suchość klimatu, która sprawiała, że niemożliwe było mieszkanie w niej bez systemów irygacyjnych o pewnym zaawansowaniu. Najstarszymi śladami osadnictwa są znajdowane w różnych miejscach mumie, z których najstarsze pochodzą z okresu 2100–1700 r. p.n.e. Przez wiele lat pochodzenie mumii wiązano z Tocharami, jednak opublikowane w 2021 roku badania genetyczne wskazują, że pochodzą one z lokalnej odizolowanej społeczności.