太仆寺旗西北与正镶白旗接壤，东北与正蓝旗相连，东南与河北省沽源县交界，西与河北省康保县毗邻，背靠锡林郭勒大草原，面对经济发达的京津张地区，总面积为3414.74平方公里。全旗地处阴山山脉东段的低山丘陵区，海拔1325—1828米，地势起伏不平，坡缓而谷宽。
全旗草牧场面积达1922公顷。其中贡宝拉嘎草原是历史悠久的天然牧场，牧草种类达40科，123属、178种，多为禾本科，豆科、菊科牧草。饲养的主要畜种有：蒙古马、蒙古牛、草原红牛、北京黑白花、内蒙古细毛羊、北京黑猪、呼白猪等。全年日照2937小时，年均风速每秒4米;年降水量350—431毫米，且集中于七、八、九月，因而雨热同季，全旗年均经流量为3264.46万立方米，地下水年可采储量2959.15万立方米。
境内矿产资源丰富，除已开发的黄金、钨、萤石、石灰石等外，进一步探明待开发的金属矿有：银、铜、锡、镍、钴、铅、铀等;非金属矿类有硅石、钾长石、大理石、白云母、氟石、玛瑙、天青石、雕刻用玉石等。初步探测钨的储量为16000吨，硅石储量为200万吨，珍珠岩储量为9000万吨，萤石储量为15万吨，黄金储量437公斤。
