大河镇位于富源县城南部，东与贵州兴义相连；南交营上镇；西与墨红毗邻；北抵中安镇。镇政府所在地脑上村，距县城22公里。境内最高海拔2341米，最低海拔1700米，全镇属温带季风气候，主导风为东南风，年平均气温13.8℃，无霜期240天，年平均降雨量1186毫米。年降雨量2.87亿立方米，年平均日照1819小时,日照率41%。全镇区域面积247平方公里，其中山区面积占83.7%，有耕地4.65公顷，人均占有耕地0.67亩。