塔里木兔分类地位稳定，但属于哪个种组争议很大。塔里木兔数量稀少。适应气候干燥，少雨 (年降雨量在100mm以下），夏温高达39℃的小块绿洲中。是典型的荒漠动物，晨昏活动，活动时间有季节变化。

塔里木兔一般在早晨和黄昏活动，但随着季节的不同而有一定变化。冬季为了躲避敌害，仅在黎明之前和黄昏之后才出来觅食，大多活动在长有红柳的松软沙丘地带，挖掘芦苇、罗布麻、甘草、骆驼刺等植物的根为食，白天则隐匿于灌丛之下。夏季在白天也经常出来活动 ，常集中到河边饮水，喜食灌木、半灌木的外皮、幼嫩枝条和绿草等。

夏季是塔里木兔的繁殖期，雄兽和雌兽追逐求偶的活动从2月可以一直延续到7月。雌兽每年繁殖2~3窝，每窝产2~5仔。初生的幼仔全身被毛，睁眼，能活动，哺乳期仅有3~5天，以后便能离开雌兽，独立生活。

以塔里木盆地周围各县远郊估计尚存1万只计算，数量大约在20万只左右。

2021年2月，列入《中国国家重点保护野生动物名录》二级。

个体小，是兔属中最小的。耳长平均100mm，占后足长的98%左右，向前拉，超过鼻端。夏毛背部沙褐色，至体侧毛色逐渐变浅，呈沙黄色。眼周围毛色深，为深沙褐色。颊部毛色较浅。耳背毛色与背色同，耳边缘有白色长毛，无黑色尖。颏毛色全白，颈下部沙黄色。腹毛全白。前后腿外侧沙褐色，内侧白色。冬毛较浅，背毛变为浅沙棕色，由眼至耳前方呈黄白色。尾背面中央有一个与背色相同的大斑块，斑的周围及尾的腹面毛色纯白，直到毛的基部；其毛极软，没有较粗硬的针毛。头骨上，听泡大，平均14.2mm，占颅全长的16.6%，是中国野兔中比例最高者。

为中国特有种。仅分布在新疆塔里木盆地。

塔里木兔栖息在塔里木盆地海拔900~1200米的河流和罗布泊附近，以及沿河两岸的胡杨和红柳林中、盆地中央的塔克拉玛干沙漠四周的半沙漠草原和塔里木河河水泛滥地区等。