El río Tarim atraviesa el norte del desierto de Taklamakan, en el suroeste de Xinjiang. Se alimenta de las aguas de varias cordilleras: las montañas Karakoram y Kunlun al sur, los Pamires al oeste y la cordillera de Tianshan al norte.

Con una extensión de 2.179 kilómetros, el río Tarim desemboca en el lago Tetma. Es el río interior más largo de China. Sus principales afluentes son el río Hotan, el río Aksu y el río Kashgar. El río ha cambiado su curso en varias ocasiones debido a la gran cantidad de sedimentos y a la erosión del suelo. Alberga el mayor bosque natural de álamos del Éufrates del mundo, muchas plantas de arena y cientos de especies de animales salvajes.

El río Tarim es conocido como el "río madre" del sur de Xinjiang y riega los oasis del sur de las montañas Tianshan.

El río se alimenta de los glaciares de montaña y del agua de lluvia, que proporcionan una cantidad de agua relativamente estable que sustenta la agricultura, la silvicultura y la ganadería.

Según los datos de 2018, más de 9 millones de personas viven en la cuenca del río, que tiene más de 1,3 millones de hectáreas de tierra cultivable.

La mayoría de sus habitantes pertenecen a diversas minorías étnicas, siendo el mayor número de ellos la habitación de la etnia uygur. La cuenca del río Tarim cuenta con ricas reservas minerales, como petróleo, gas natural, amianto, piedra caliza y mica. La cuenca del río Tarim cuenta con varias maravillas naturales y sitios arqueológicos de antiguas civilizaciones. Se han descubierto más de 40 ruinas de ciudades antiguas en el desierto de Taklamakan y sus alrededores.