为重建准噶尔盆地吉木萨尔凹陷东部芦草沟组的古气候、古盐度及古氧化还原等古环境，选取芦草沟组20块样品进行岩石学特征分析和元素地球化学测试，采用Sr/Cu值、Rb/Sr值、CaO/(MgO*Al2O3)值、锶(Sr)元素含量、Sr/Ba值、Mg/Ca值、V/(V+Ni)值、V/Cr值、Cu/Zn值、Fe/Mn值、Rb/K值、P/Ti值和P/Al值等多种判别指标，结合总有机碳含量恢复古环境。结果表明：芦草沟组以细粒沉积岩为主，岩性以粉砂岩类、泥岩类为主，呈厚层的灰色系，主要由泥岩和碳质泥岩构成，夹云屑砂岩、含泥质白云岩及具有白云质成分的粉砂岩等；芦草沟组沉积时期古气候条件偏向于干热，芦草沟组一段干旱和炎热的程度更明显，由芦草沟组一段向二段逐渐变得相对湿润，处于咸水环境，芦草沟组二段的咸度要低于芦草沟组一段，芦草沟组一段甚至出现高盐环境；芦草沟组的氧化还原条件整体处于贫氧-缺氧环境，指示深湖环境，芦草沟组二段比芦草沟组一段更深；芦草沟组一段与芦草沟组二段整体上具有较高的古生产力水平，但芦草沟二段P/Ti相对较高，一段则相对较低；古气候条件及古生产力对芦草沟组中有机质富集起主要控制作用，古氧化还原条件、盐度水平以及水深条件为次要因素，对有机质富集的影响相对有限。研究结果对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷东部芦草沟组古环境演化及油气生成研究具有理论指导意义。