目的：了解维吾尔族、哈萨克族和汉族大学生的营养和体能状况，调查不同民族体重指数(body mass index, BMI)和体能指数(physical fitness index, PFI)之间的非线性联系。方法：采用分层随机整群抽样方法，抽取2021年新疆维吾尔自治区某高校非体育专业的维吾尔族、哈萨克族和汉族共3 600名大学生作为研究对象，测量身高、体质量、肺活量、50米跑、立定跳远、坐位体前屈、仰卧起坐/引体向上和耐力跑，计算体重指数和各测试成绩的标准化Z分数以及PFI等指标，对数据进行卡方检验、单因素方差分析和非线性二次回归分析。结果：汉族大学生的超重(16.00%)和肥胖(8.08%)检出率明显高于维吾尔族(11.83%和4.08%)和哈萨克族(13.58%和4.58%)大学生，低体重检出率维吾尔族(11.92%)最高，哈萨克族最低(9.75%)。三个民族总体和男女之间BMI分级检出率差异均有统计学意义(P均<0.05)。维吾尔族、哈萨克族和汉族不同BMI分级大学生之间PFI差异均有统计学意义(P均<0.05),总体表现出正常体重组高于其他体重组，且超重组高于肥胖组，但是低体重组的PFI最高。非线性二次回归显示，维吾尔族男女和哈萨克族男生的曲线呈倒“J”形，PFI随着BMI的增大先升高后下降，其余曲线呈弧形，PFI随着BMI的增大而下降。结论：维吾尔族、哈萨克族和汉族大学生超重肥胖会带来体能的下降，但是哈萨克族低体重组男女大学生和汉族低体重组女大学生的体能好于正常体重组。着重提高维吾尔族低体重和超重男生、汉族超重女生的体能可以有效缩小民族内各体重等级和民族间的大学生体能差异。