Тяншан е сред най-големите планини, които се намират в сухите райони на света и е най-далече от море. Общата дължина на масива е 2500 километра, средната ширина от юг на север – 250-350 километра, като в най-широката си част е над 800 километра.

Планините в Синдзян-уйгурския автономен район са източния край на Тяншан, и са дълги 1760 километра – 2/3 от общата дължина на цялата верига. Те са също така естествена граница на Джунгарската и Таримската котловини.