哈密木卡姆的音乐结构、曲调、节奏以及演奏乐器、演唱形式，都有自己的地方特色。
哈密木卡姆是由古代“伊州大曲”发展而来的，“伊州乐”是当时西域最主要的乐曲之一。早在公元421年西凉政权被推翻后，唐契、李宝来到伊吾(哈密)学习歌舞、音乐达21年之久。公元441年，李宝奉调敦煌任太守，带走10部音乐、3部舞蹈、11件乐器，以及30余名伊吾艺人，这中间最著名的是伊州乐，在敦煌最为流行，后来伊州乐传至长安，成为唐朝的宫廷乐曲，并广传长安市井。
原来伊州乐的曲调主要突出了高昂、粗犷、豪放的音乐型，后来随着历史的变迁、朝代的更迭，当时中国帝王派往伊州驻守、屯垦的汉族军队，因为远离故土，想念家乡，其情绪融进了伊州乐曲，使伊州乐曲由单纯的豪放粗犷的曲调，揉进了悲切、伤感的旋律。在回王统治哈密的漫长岁月里，哈密维吾尔族人民在回王的残酷压迫下过着悲惨的日子，他们在演唱哈密木卡姆和民歌时，既有豪放、激昂的曲调，也有悲伤、凄凉的咏叹。他们在“苦中作乐”，在每次演唱到激昂的时候，歌声、手鼓声响彻云霄，动人心弦。
哈密木卡姆，共有12乐章(套)、24分章(现存19分章（套）)、258首歌曲，每一木卡姆乐章，分为序曲(散板)、歌曲、歌舞曲三部分。在演唱每一木卡姆序曲即“开篇”时，乐师用哈密艾吉克以散板奏出引子，领唱者唱出一两段歌词后，接着其他乐器和达甫鼓开始有节奏地演奏，演唱第一分章歌曲(一般为7／8、5／8或4／4、2／4等节奏型旋律出现)后，众人齐唱，速度由慢速逐渐到中速，再到较快速度，待演唱到2／4或4／4节奏型的歌曲时，参加者便翩翩起舞。每一分章包括10—18首歌曲之间，每首歌曲有四五段，有的有七八段。每段歌词一般有4句，每句有7个音节，10个音节的极少。
哈密木卡姆每个乐章都有本地的方言、土语称谓，每首歌曲又都有各自的曲调和名称，乐章名称和曲调名称都与其内容相吻合的，这是与其他地区木卡姆极不相同的，也是哈密木卡姆的一大地方特色。
哈密木卡姆每首曲调都有唱词，就连每一分章出现的欢快的麦西来甫和赛乃姆等套曲也是有歌词的，所以说哈密木卡姆从头到尾都是有唱词的，中间决不会有像喀什木卡姆那样出现的间奏曲或器乐曲。这又是哈密木卡姆的另一地方特色。
