五家渠空气污染与其地形有关，由于五家渠北面紧靠准噶尔盆地，地貌形态呈现为南高北低，而北面的凹地布局了许多大型工厂。在冬季时，五家渠又无持续大风，导致工厂排放出的工业烟尘和废气在此聚集，因此成为五家渠空气主要的污染源。
五家渠市位于天山山脉博格达峰北麓，准噶尔盆地南缘，处于北纬43°59′25″-44°39′00″，东经87°17′42″-87°43′15″之间。东、东南、南依次以八一东干排洪沟、八一水库浸没线、八一分支外排沟接南大渠、老龙河、猛进水库东坝保护带、猛进水库浸没线、场界沟为界，与米泉市接壤。
五家渠南端突出部分东以场界沟、南以和平渠东一支渠、西以和平渠为界，与乌鲁木齐市为邻；西南、西、北依次以乌五公路路南、师直引水渠、头屯河、二屯枯沟、邓家大沟、望杆子至北沙窝到白家海子南端、沿青草岭至黄家梁到老龙河的昌吉与米东区的界点为界，与昌吉市相连。南北长75千米，东西宽29千米，面积711平方千米。
五家渠市属中温带大陆性气候，深居亚欧大陆腹地，干旱、低温，光照时数多，昼夜温差大，气温变化剧烈。春秋季节不明显，冬寒夏热，具有显著的大陆性特征。垦区大致可分为3个气候区。即南部山区、北部沙漠和中部平原。山区特点是温凉多雨，差异分明；平原区地域辽阔，夏季炎热，冬季寒冷，降水量少，蒸发强烈，光照充足，热量丰富。