吐鲁番沙漠植物园隶属于中国科学院新疆生态与地理研究所，前身是吐鲁番红旗治沙站，建立于1972年。建站之初，面对严峻的“沙进人退”困境，应吐鲁番人民政府要求，建立防护林带及防风固沙示范样板区，有效阻滞风沙进一步前移；在此基础上进一步广泛收集荒漠植物并进行引种驯化，建立吐鲁番沙漠植物园。植物园占地150公顷，位于吐鲁番市东南10千米处，园址座落在盆地腹心经过治理的流沙地上。这里是世界第二低地，俗有“风库”、“火洲”之称。海拔-76至-105米，年平均降水量16.4毫米，年蒸发量3000毫米，年平均气温13.9℃，极端最高气温47.6℃，夏季沙面最高温度超过80℃，使得沙漠植物园因“低、干、热”的特点而闻名于世。目前，吐鲁番沙漠植物园已成为中亚荒漠植物资源（物种、基因）储备库、我国荒漠植物多样性迁地保护与可持续利用研究基地和国家科普教育基地。保存荒漠植物800余种，基本涵盖了中亚荒漠植物区系主要成分类群，隶属87科385属。其中荒漠珍稀特有植物43种，特有种21种，残遗种4种。

　　本园利用独特的荒漠景观、丰富的荒漠植物资源及研究所科研与人才优势，设计了观摩体验、科技讲座、科学考察、科学实验4个类型10余个校外教育实践课程，主要包括：“草方格固沙与生物固沙”科学探究实验、“日赏百花香·夜游星满天”科考营、“神奇的荒漠植物”、“沙漠化前世今生—新技术在沙漠化防治中的应用”科技讲座、“用科学的视角 了解荒漠里的生命”主题研学日、植物科学画、植物标本采集与制作、植物园“探宝”等课程。通过这些实践课程的实施让学生们了解生命的顽强、增强环境保护意识，全面提升学生身心素质，使沙漠植物园成为西北干旱区重要的校外教育和人才培养基地。此外，本园还根据地处多民族地区及园内大面积自然风蚀雅丹地貌等特点，长期举办“维吾尔族与植物”文化展、“千年话桑文化”等特色展览，以及“沙拐枣节”、“金秋葡萄节”等专题展览，均取得了良好的科普效果与社会反响。

　　吐鲁番沙漠植物园年均接待5余万人次校外科学教育和参观旅游，先后被授予“国家级青少年科普教育基地”、“自治区青少年科技教育基地”、“全国野生植物保护科普教育基地”、“生物多样性保护示范基地”等称号，是国家级青少年科普教育基地及荒漠植物科学研究的理想场所。

　　根据现有的土地布局和功能，沙漠植物园用地分为北园和南园两大部分。南园占地145公顷，为沙漠植物园主体区域，由沙拐枣属植物种质资源圃、沙拐枣专类园、柽柳专类园、民族药用植物园、荒漠植物活体标本园、盐生植物区、梭梭属植物荒漠群落景观亚区、补血草专类园（情人草园）、禾草园、桑葚园10个专类园区及自动气象观测场、人工灌木防风固沙示范林、坎儿井等游览景点构成。南区大部分向公众开放，是以种质资源保育、科学研究、科普展示、研学实践和生态旅游为主要功能。

　　北园由生物标本馆、实验楼、职工宿舍、专家客座公寓、科普展馆、会议室、餐厅及鸢尾专类园、干旱区经济果木园和荒漠植物引种试验区组成，部分对外开放。是学术交流、实验研究、科普展示以及生活功能区域。