该区位于肃南县城东南325公里处，距张掖225公里，南与青海省门源县毗邻，北接永昌县、武威市，东连天祝县，西靠山丹军马场。东西长约95公里，南北宽约72公里，总面积3972平方公里。

境内大部分地区属湿润山地草原气候,海拔在2500--4500米之间，年增平均气温1--2℃,无霜期70--120天，日照时数2211小时,年降水量320---400毫米。境内主要山峰有大红山、杆杖达坂、黑山顶等。主要河流有东大河、马营河等。

境内牧草繁茂，草原总面积456万亩， 可利用面积334万亩，大体属高山灌丛草场、 草甸草场和草原草场。有森林23万亩。野生动物有鹿、獐、熊、猞猁、豹、青羊等。中药材有大黄、羌活、黄芪等。

文物古迹有佛石石窟、皇城古址、永昌王墓，皇城古址被列为省级文物保护单位。