Tre av de tiltalte ble dømt til døden for å ha drept en familie på fire på en «ekstremt grusom måte», melder AFP.
Andre ble dømt for separatisme, organisering eller deltakelse i terroristgrupper, voldtekt, og for å ha hjulpet kriminelle.
Dommen falt på gressmatta på et stadion i Yili, ikke langt fra grensa mellom Kina og Kasakhstan.
Rundt 7000 tilskuere hadde tatt plass på tribunene for å se domsavsigelsen. De tiltalte ble kjørt inn på lasteplan, og sto med bøyde hoder mens væpnede soldater passet på.
Politiet benyttet også anledningen til å formelt arrestere ytterligere 65 personer.
Uigurer
Ifølge BBC tyder navnene på de dømte at alle er muslimske uigurer fra Xinjiang.
Kinesiske myndigheter mener store deler av folkegruppen utgjør en voldelig separatistbevegelse med røtter i religiøs ekstremisme, og at de får støtte av terrornettverk i andre land.
Politiet i Xinjiang opplyser at de har arrestert 200 personer hittil i mai, og hevder at 23 ekstremistgrupper er brutt opp.
Rundt 45 prosent av innbyggerne i Xinjiang er uigurer. Kinesiske myndigheter hevder de pumper penger inn i regionen, mens uigurene mener myndighetene diskriminerer dem og forsøker å undergrave tradisjonene deres.
Maktdemonstrasjon
I forrige uke ble minst 39 personer drept da fem selvmordsbombere angrep et marked i Xinjiangs hovedstad Urumqi, og myndighetene svarte med å presentere en ettårig offensiv mot ekstremisme.
Les:
Sikkerheten er trappet opp over hele landet, med væpnet politi i flere store byer.
Den offentlige rettssaken ser ifølge BBC ut til å være en maktdemonstrasjon i regi av den kinesiske regjeringen, som nylig innledet en nasjonal antiterrorøvelse med fokus på nettopp Xinjiang.
Les:
Målet er å ydmyke de tiltalte og å tilfredsstille hevnlystne borgere, skriver Telegraph.