Thổ nhưỡng mảnh đất Tân Cương phù hợp với sự sinh trưởng và phát triển cho cây chè.
Vùng chè Tân Cương 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; Các xã gần Hồ Núi Cốc nằm ở phía Đông của dãy núi Tam Đảo. Đất vùng chè Tân Cương có chứa những nguyên tố vi lượng và tỷ lệ phù hợp thuộc quyền đặc hữu của cây chè. Được hình thành chủ yếu trên nền Feralitic, macma axit hay phù sa cổ, đá cát, có độ PH phổ biến từ 5,5 đến dưới 7,0.
Về khí hậu , vùng tiểu khí hậu phía Đông dãy núi Tam Đảo cao trên dưới 1000m so với mực nước biển (được cho là điều kiện lý tưởng cho cây chè phát triển hoàn thiện). Dãy núi Tam Đảo như tấm bình phong khổng lồ, che chắn ánh nắng mặt trời khắc nghiệt phía Tây, như một màng lọc tự nhiên của hệ sinh thái, tạo ra ánh sáng tán xạ và một bầu khí quyển tương đối mát mẻ.
Tổng bức xạ nhiệt là 122,4 kcal/cm2/năm trong đó bức xạ hữu hiệu là 61,2 kcal/cm2/năm thấp hơn so với chè khác. Đây cũng là yếu tố quyết định đến chất lượng trà để cho ra đời sản vật ẩm thực quý giá “ Chè Tân Cương Thái Nguyên”.