Ba xã Tân Cương, Phúc Xuân và Phúc Trìu có tổng diện tích 48,618 km², nằm ở vùng ngoại thành phía tây của thành phố Thái Nguyên, là các xã thuộc vùng trung du bán sơn địa, xen kẽ có nhiều thung lũng hẹp, bằng phẳng; có sông Công chảy qua địa bàn. Ba xã giáp hoặc nằm gần hồ Núi Cốc và nằm ở phía đông của dãy núi Tam Đảo.

Về đất đai, đất ở Tân Cương được cho là có chứa những nguyên tố vi lượng với tỷ lệ phù hợp thuộc quyền đặc hữu của cây chè, được hình thành chủ yếu trên nền Feralitic, macma axít hoặc phù sa cổ, đá cát; có độ pH phổ biến từ 5,5 đến dưới 7,0, thuộc loại đất hơi bị chua. Về khí hậu, vùng tiểu khí hậu phía Đông dãy núi Tam Đảo cao trên dưới 1.000m so với mực nước biển được cho là điều kiện lý tưởng cho phẩm chất chè được hoàn thiện.[4]. Các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến yếu tố bức xạ nhiệt tại khu vực, tổng bức xạ nhiệt là 122,4 kcal/cm2/năm, trong đó lượng bức xạ hữu hiệu là 61,2 kcal/cm2/năm đếu thấp hơn so với chè khác, và đây chính là yếu tố quyết định đến chất lượng trà Tân Cương Thái Nguyên.[1]