大紅溝鄉處于石羊河流域黃河水系，位于甘肅省武威市天祝藏族自治縣縣城西北部磨臍山東麓，東北靠涼州區，西北接毛藏鄉，南鄰哈溪鎮，鄉人民政府駐大紅溝，坐落在海拔2450米至4146米的位置，年均氣溫4.7℃，年降水量280mm左右，相對無霜期120天。距縣城華藏寺136公里，距武威市區75公里。氣候干旱，地表植被覆蓋稀疏，水土流失嚴重，生態環境脆弱，自然災害頻繁，基礎設施滯后，有較為豐富的煤炭、金等礦產資源。