大河沿子镇位于准格尔盆地西南边缘，天山支脉婆罗科努山北麓，精河县城西部，312国道以北，南至科古尔琴山与伊犁地区的伊宁县、尼勒克县相邻，北隔博尔塔拉河与博乐市相望，东与新疆生产建设兵团农五师83团毗邻，西连博乐市，西北邻阿合奇农场，总面积为1435.45平方千米，是博尔塔拉蒙古自治州最大的镇。镇政府驻大河沿子，东距精河县城53千米，南距乌一伊公路8千米；地跨东经81°44′—82°30′、北纬44°12′—44°40′。镇名源于大河沿子河，河两岸植被葱郁，水草丰茂。属于温带大陆性气候。

             
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    大河沿子镇作为古丝绸之路北道上一颗璀璨耀眼的明珠，具有深邃的文化底蕴、独特的民俗风情、优美的人居环境、良好的自然生态和得天独厚的环境资源。哈萨克族的叼羊、姑娘追，以麦西来甫为主的文体活动，异彩纷呈。“南有和田玉，北有天山青”，大河沿子镇因盛产“天山青”奇石，被誉为“天山青之乡”，形成了独特的赏石文化。