我国胡杨林主要分布在新疆南部的塔里木盆地，柴达木盆地、河西走廊、内蒙古阿拉善一些流入沙漠的河流两岸也可见到少量的胡杨。塔里木胡杨林公园是目前世界上原始胡杨林，分布最集中、保存最完整、最具代表性的地区。这里有世界上面积最大、分布最密、存活最好的“第三纪活化石”——40余万亩的天然胡杨林。
胡杨林曾经广泛分布于中国西部的温带暖温带地区，新疆库车千佛洞、甘肃敦煌铁匠沟、山西平隆等地。如今，除了柴达木盆地、河西走廊、内蒙古阿拉善一些流入沙漠的河流两岸还可见到少量的胡杨外，全国胡杨林面积的90%以上都蜷缩于新疆，而其中的90%又集中在新疆南部的塔里木盆地。
胡杨林保护区位于轮台县南沙漠公路70公里处，总面382900公顷，保护对象为胡杨及其生态环境。胡杨林公园位于塔里木盆地北缘。
在塔克拉玛干大沙漠与库木塔格大沙漠之间，生长着大面积的、世界最古老的杨树--胡杨林，是世界唯一的最大原始胡杨森林保护区。胡杨森林保护区全长400公里，成为联接库尔勒与若羌、且末、以及新疆与青海、甘肃的重要通道。