位于新疆维吾尔自治区西北部，伊犁哈萨克自治州塔城地区东北部，准噶尔盆地西北缘。辖和布克赛尔镇、和什托洛盖镇2个镇，夏孜盖乡、铁布肯乌散乡、查干库勒乡、巴音敖瓦乡、莫特格乡5个乡。面积28 784平方千米。常住人口5.24万（2018），包括蒙古族、汉族、哈萨克族等19个民族。地区生产总值39.87亿元（2018）。县人民政府驻和布克赛尔镇。

西汉属乌孙国。明洪武三年（1370），归属察合台后裔建立的别失八里汗国。清乾隆（1736～1795）年间为北路乌讷恩素珠克图旧土尔扈特北路盟，以及历代和硕布延图亲王的牙帐驻地。1915年在今和什托洛盖镇设县佐，隶属沙湾县。1916年隶属塔城道。1929年和什托洛盖县佐改称设治局。1954年设和布克塞尔蒙古自治区（县级）。1955年改称和布克赛尔蒙古自治县。

地势北高、南低，从北往南分布有高山、谷地、丘陵、平原、沙漠等多种地貌。最高点为北部的赛尔山木斯套峰，海拔3835米；最低点为南部的玛纳斯湖，海拔249米。境内有白杨河、和布克河2条主要河流；白杨河是县境内最大的一条河流，为和布克赛尔蒙古自治县与额敏县、托里县的界河。属北温带干旱气候，北部谷地年平均气温3.1℃，南部平原7.3℃；北部谷地平均年降水量144毫米，南部平原92.6毫米；北部谷地无霜期129天，南部平原151天。主要气象灾害有暴雪、霜冻、干旱、大风等，主要洪涝灾害为春涝。药用植物有贝母、甘草、黄芪、麻黄、青兰、锁阳、列当、肉苁蓉、大黄、党参、风铃草等。栖息着普氏原羚、盘羊、野山羊、野猪、雪鸡、野兔等野生动物。已探明的矿产资源有26种，蕴藏量在亿吨以上的有煤、盐、膨润土、石油、芒硝、石英砂、石英岩、石灰石等。境内有石西、陆梁、风城三大油田，年产油量350万吨。

农业以种植春小麦、玉米、油料作物为主，尤其以马铃薯、向日葵而闻名；农林牧渔业总产值10.33亿元（2017）。特产砖茶、马奶酒、手抓肉等。工业部门以原盐、煤炭、电力、水泥、化工、膨润土、黄金开采等为主，规模以上工业总产值20.31亿元（2018）。217国道、318省道穿越县境，奎北铁路在和布克赛尔县境内规划8个站点。

民众主要信仰伊斯兰教，民族节日有肉孜节、古尔邦节、敖包节（见图）。风俗民情有阿依斯特文化节、那达慕大会。名胜有敖包特庙、道尔本厄鲁特古城遗址、巴音云都尔敖包、哈同山岩画等。

在敖包节时举办的赛马活动