地理位置
根系發達的矽化木樁
新疆奇台矽化木-恐龍國家地質公奇台矽化木群位於世界罕見的富蘊-清河-吉木薩爾-奇台-木壘-八里坤-哈密-伊吾矽化木富集帶的中心，這裡的矽化木以分布集中、數量和規模巨大、保存極完整而著稱。僅在公園矽化木景區11.65平方公里的面積範圍內就出露有近千株，是世界上最壯觀的矽化木群產地之一。奇台矽化木產於距今約1.5億年的侏羅系石樹溝群砂岩、泥岩中，樹木的原生構造保存清晰，矽化木直徑一般0.5-1m，最大者可達2.8m，長一般5-20m，最長者達26m。 呈倒伏狀、直立狀等不同的埋藏狀態，反映了在遠古時期盆地河湖環境下茂密的森林景觀。目前已鑑定出的主要屬種有原始雲杉型木屬（Protopiceoxylon）、異木屬（Xenoxylon）、南美杉型木屬（Araucarioxylon）和柏型木屬（Cupressinoxylon）等。
公園化石
新疆奇台矽化木-恐龍國家地質公在產出大量矽化木的同一套岩層中，還保存有豐富的恐龍化石。其中袁復禮教授1931年在將軍戈壁發現的長10.26m、背高4.05m的大型恐龍--奇台天山龍（Tienshanosaurus chitaiensis），是中國人第一次在亞洲發現恐龍化石。中國地質學家袁復禮在距奇台縣城77公里的吉里斯地段中發現了兩具恐龍化石，其中一具形體完整，骨骼完好，長14米，被命名為“中國天山龍”。在1988年－1989年，再有聯合考察隊在此挖出兩具恐龍化石。2006年，在恐龍溝出土的蜥腳類食草恐龍化石身長35米，取代中加馬門溪龍而成為新的“亞洲第一龍”，也是世界上第二大恐龍化石。 新疆是全國恐龍化石資源相對豐富的地區之一，而奇台縣則是新疆恐龍化石分布時間最早、數量最大、種類最多的縣，因此被稱為“恐龍之鄉”。1983年以來，中外古生物專家在公園區域內又先後挖掘出大量恐龍化石，其中包括體長30.4米，高10餘米，目前亞洲最大的恐龍--中加馬門溪龍（Mamenchisaurus sinocanadorum）、新疆侏羅紀典型的食肉型恐龍--長5.1
新疆奇台矽化木-恐龍國家地質公園米，背高1.7米的江氏單嵴龍（Monolophosaurus jiangi）、以及蜥腳類的蘇氏巧龍（Bellusaurus sui）和戈壁卡拉麥里龍（Klamelisaurus gobiensis），鳥臀目的五彩灣工部龍（Gongbusaurus wucaiwanensis），還有被稱為代表了獸腳類恐龍重要演化環節的董氏中國伶盜龍（Sinraptor dongi）。與恐龍化石伴生的還有大量鱷類、龜類、蜥蜴以及兩棲—哺乳動物和小型原始哺乳動物化石。
新疆奇台矽化木-恐龍國家地質公園袁復禮教授當年在發現恐龍化石的同時，還在公園內的將軍廟以東的石炭系泥岩和砂岩中，發現大量海相動物化石，包括原生動物、腔腸動物、節肢動物、軟體動物、苔蘚動物、腕足動物和棘皮動物等七個門類，以雙殼類、珊瑚類、腕足類最為豐富。其中大量的海百合莖化石風化脫離岩層後，形似一串串錢幣，散布在地表，使該地得名為“石錢灘”。“恐龍溝”長約5公里，是一條南北走向的山溝，這裡環境十分惡劣，植被稀疏，幾為生命禁區，卻是遠古生命的誕生地。
公園風景
新疆奇台矽化木-恐龍國家地質公園在公園內的戈壁荒漠中，三疊系、侏羅系和白堊系的砂岩、泥岩層歷經風霜，形成了奇幻多彩的魔鬼城--雅丹地貌。其中核心景觀區面積約5平方公里，集中了風蝕城堡、風蝕蘑菇、風蝕殘丘、風蝕柱，以及類似各種動物的象形地貌造型，被稱為“瀚海動物園”。
新疆奇台矽化木-恐龍國家地質公由於侏羅系的煤層曾發生大面積自燃，部分岩石燒變後形成鮮艷的紅色，各型各色的岩石在朝暉夕陰和風嘯沙鳴之中，更顯出大漠的瑰麗與神秘。
新疆奇台矽化木-恐龍國家地質公園區內還是極其重要的荒漠物種保存地和生態功能區，植被以白梭梭、沙拐棗、紅柳等灌木，以及豬毛菜、鹼蓬等草本植物為主，野生動物以有蹄類最為重要。 1982年國家在這裡建立了“卡拉麥里有蹄類野生動物保護區”，保護對象主要是蒙古野馬（又名“普氏野馬”）、蒙古野驢、鵝喉羚、高鼻羚羊、盤羊、馬鹿、野山羊等及其生存環境。保護區面積達1.8萬平方公里，是我國最大的自然保護區之一。有蹄尖動物以鵝喉羚最多，數量近萬隻。19世紀被俄國探險家普爾熱瓦爾斯基發現並命名的普氏野馬的野生種群已不存在，1985年以來陸續從國外引進野馬後裔，並在保護區內建立了全國唯一的野馬繁殖中心，將逐步使蒙古野馬重返大自然。
公園所在的奇台縣歷史文化悠久，是我國古代絲綢之路新北道的必經之地，現存有眾多的古遺址和古建築。
