根据古籍《史记·大宛列使》和《汉书·西域使》记载，早在两千多年前，汉武帝派张骞出使西域时就发现这里种植葡萄，并将其引入内地。《明史·西域使》说此地“有桃李枣瓜葫芦之属，而葡萄最多。”《西域闻见录》记载吐鲁番土产麦、谷、胡麻，而甜瓜、西瓜、葡萄种类最多，无不佳妙，甲于西域。
葡萄沟内栽种的葡萄品种有无核白、马奶子、白加干、红玫瑰、索索等近百种葡萄，这里就是一座天然的葡萄博物馆。葡萄沟所在的吐鲁番盆地是天山东部的一个盆地，“吐鲁番”是维吾尔语“低地”的意思。是一个典型的地堑盆地，也是全国地势最低和夏季气温最高的地方，大部分地面在海拔500米以下，有些地方比海平面还低。
葡萄沟在吐鲁番市东北，博格达山南麓，吐鲁番盆地中心，属于葡萄乡，海拔300米。沟谷狭长平缓，沟谷西岸，悬崖对峙，崖壁陡峭，犹如屏蟑，沟内溪流环绕，水质纯净。风景秀丽的葡萄沟，盛产的优质葡萄有的晶莹如珍珠，有的鲜艳似玛脑，而有的绿若翡翠，五光十色、翠绿欲滴的鲜葡萄，令人垂涎不止。
尤其是这里生产的无核白葡萄，皮薄、肉嫩、多汁、味美、营养丰富，素有“珍珠”美称，含糖量高达超过20%，超过美国加利福尼亚州的葡萄，为世界之冠。吐鲁番的葡萄之所以特别甜，含糖量特别高，得益于吐鲁番的独特气候和优越的自然条件，冬冷夏热，雨量少，气候干燥，晴天多，日照充足。
