大通回族土族自治县地处青海省东部河湟谷地，祁连山南麓，湟水河上游北川河流域，是青藏高原和黄土高原过渡地带。东部隔马鞍山与互助土族自治县相邻，西部以娘娘山与湟中、海晏县为界，南接西宁市，北隔达坂山与门源回族自治县相望。介于东经100°51′至101°56′，北纬36°43′至37°23′之间，海拔2280—4622米，年均气温4.9度，年降水量430—800毫米，年内无霜期80—160天左右。县境东西最长95公里，南北最宽85公里，图形呈桑叶状，总面积3090平方公里。全县辖9镇11乡，289个村委会，22个社区居委会，截止2020年底全县常住人口为403368人，有汉、回、土、藏、蒙古等27个民族，其中少数民族人口200779人，占全县总人口的49.78%。2020年常住人口城镇化率为51%。