天山神秘大峡谷是位于新疆库车市的旅游景区，位于北纬42°8′，东经83°5′，景区融神、奇、险、雄、古、幽为一体。
自1999年发现旅游价值后，采取边开发，边接待游客同步走的方针。2002年元月荣升为国家AA级旅游名胜风景区。
谷内蜿蜒曲折，峰回路转；步步有景，举目成趣；泉水叮咚，鸟叫蝉鸣，寒暑不浸，游人称绝。整个峡谷犹如一条尾震天山头，口饮库河流（开口于库车河），曲身九十九的巨龙劈山而卧,呼风唤雨，神秘莫测。
更令人称奇的是，距谷口1400米深处，高约35米的崖壁上，有一始建于盛唐时期，壁画丹青的千佛洞遗址，就文字记载和绘画艺术而言，在古西域地区已发现的300多座佛教石窟中绝无仅有，实属罕见。无山不成谷，峰奇谷更幽。
峡谷区域平均海拔1600米，最高山峰2048米。组成峡谷的奇峰群山由赭色的泥质沙岩构成，当地维吾尔语叫做“克孜利亚”，即红色的山崖。
神秘大峡谷正处在当今中国九大影视基地之一的克孜利亚胜景中。庞大的红色山体群形成于距今1.4亿年前的中生代的白垩纪，经亿万年的风剥雨蚀，洪流冲刷，形成纵横交错，层叠有序的垅脊与沟槽，远看如诗如画，状若“布达拉宫”，仙天琼阁；近瞧若人似物，如梦似幻，惟妙惟肖，神韵万端。令人有鬼斧神工，奇景天成之慨叹。
尤以谷口处的三座山体（乃头山、丽人山、佛面山）最为壮观。
特别在夕阳斜射，朝霞映山，极目远眺，色艳红天。大有不是火焰山，胜似火焰山之奇感。
传说
相传唐朝时有12名中原汉僧到西域传经，一路翻山越岭、穿越大漠。历经艰辛来到龟兹，在寻找佛缘圣山时进入大峡谷，进入通天洞。从此，化羽成仙升入天界。
藏宝洞 传说成吉思汗挥师西域时，古龟兹王携带财宝而逃，王氏贵族藏进大峪，并将财宝藏于此洞，且封闭洞口，免遭元兵搜捕。20世纪60年代曾有弟兄二人进谷寻宝，发现了藏宝洞,取走财宝远走他乡，仅留下朽在洞口下方一段木质软梯的遗迹。后来，不断有人进谷寻宝，可再也没有找到第二个藏宝洞。只是意外地在谷口两侧半山坡上发现了汉代冶铁、炼铜遗址。
玉女泉
玉女泉在峡谷深处紧靠峰基一高约8米，宽4米山洞的圆形顶壁上，终年有泉水滴落。冬季滴水成冰，凝成一个上窄下宽、重约千斤、晶莹剔透的巨大冰柱，每年三四月间冰体渐溶，宛如体态多姿的少女，妙不可言，故此取名玉女泉。值得一提的是神秘大峡谷除兼有国内其它峡谷奇峰林立、怪石峥嵘、雄伟壮观等共性外，还具有一峰多景，景趣超凡的独特风貌。
如，位于谷口右侧的佛面山，其上分布有长鼻将军镇谷门、天王托塔、狗熊背子攀顶峰及应有尽有的天兵天将影像，恰如一幅壮观的天宫画卷。
再如，神柱锁二门的侧面为悬天古堡，内侧为南天门，鸵鸟峰的背面是企鹅观谷；仙女峰的侧面观是雄鸡报晓；小泪泉的上方是鼠戏海龟等等举不胜举，令人大饱眼福的景观。此外，峡谷内晨晓峰崖上百鸟高歌颂黎明，傍晚谷顶处神鸽咕喔撼群山，雨时云雾缭绕现蜃景，雨后彩虹飞架悬天山等奇观无不使人目不暇接，乐而忘返。
