2015年深化国防和军队改革前，新疆军区辖炮兵第十三师、高炮旅、工兵第九团（驻乌鲁木齐）、独立第一团（驻乌鲁木齐）、独立第二团（南疆）、摩托化步兵第四师（69220部队，驻阿克苏库车）、机械化步兵第六师（69210部队，驻喀什）、摩托化步兵第八师（69230部队，驻乌苏）、摩托化步兵第十一师（69240部队，驻乌鲁木齐）、特种作战旅（驻喀什）、陆航第三旅。其中，摩步四师辖第十一团、第十二团、炮兵团、高炮团、装甲团；机步六师辖第十七团、第十八团、炮兵团、防空团、装甲团；摩步八师辖第二十二团、第二十四团、炮兵团、高炮团、装甲团；摩步十一师辖第三十一团、第三十二团、装甲团、炮兵团、高炮团。
改革后，中国人民解放军新疆军区下辖：
职能部门
参谋部
政治工作部
保障部
军分区（警备区）机关
新疆军区直属：
乌鲁木齐警备区
克拉玛依军分区
石河子军分区
吐鲁番军分区
哈密军分区
昌吉军分区
伊犁军分区
塔城军分区
阿勒泰军分区
博尔塔拉军分区
南疆军区（正军级）
巴音郭楞军分区
阿克苏军分区
喀什军分区
克孜勒苏军分区
和田军分区
阿里军分区（驻西藏阿里地区）
新疆生产建设兵团军事部（副军级）
直属单位
中国人民解放军新疆军区总医院
中国人民解放军陆军第xxx医院
中国人民解放军陆军第xxx医院
中国人民解放军陆军第xxx医院
中国人民解放军陆军第xxx医院
中国人民解放军陆军第xxx医院
中国人民解放军陆军第xxx医院
中国人民解放军陆军第xx综合训练基地
直属部队
合成第x师
合成第x师
合成第x师
合成第xx师
特战第xx四旅
陆航第xx旅
炮兵第xx旅
防空第xx旅
侦察情报第x旅
信息保障第x旅
电子对抗第x旅
汽车运输第x旅
汽车运输第x团
通信第x团
通信第x团
防化第x团
工兵第x团
某工兵团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
边防第xxx团
