吐峪沟大峡谷长8公里，平均宽度约1公里，从北向南把火焰山纵向切开，色彩分明的山体岩貌清晰可见，大自然的鬼斧神工令人惊叹万分、拍案称奇，火焰山最高峰便位于峡谷中。
吐峪沟大峡谷是一个颇具神秘色彩的地方，不仅有怪石磷峋、沟谷纵横的峡谷风光，还有吐峪沟千佛洞、吐峪沟麻扎(墓葬)；不仅有伊斯兰建筑风格的清真大寺，而且还有藏传佛教大寺院遗迹，既是西北地区穆斯林心目中的“东方小麦加”，也是佛教徒心目中的“圣地”，每年都有不少穆斯林、佛教徒前来朝觐、朝拜。
位于大峡谷南口沟谷中的吐峪沟麻扎村是新疆最古老的维吾尔族村落。完整地保留了古老的维吾尔族传统和民俗风情。无论是民宅还是千年佛窟，都是用黄粘土土坯建造。继承了两千多年来用黄粘土建造房屋的传统习惯。
