牧原镇位于大兴安岭西麓，东经120°44′，北纬49°17′，总面积2340平方公里，地域环抱牙克石市区。镇内现有5个村，12个经管会，82个规模农场。南与牙克石免渡河镇、鄂温克旗相连，东与牙克石乌尔其汗镇、煤田镇毗邻，北与牙克石原林镇、陈巴尔虎旗接壤。是以农牧业为主的大镇。镇域地处亚寒带，山峦起伏、森林密布、草原开阔。海拔在600米以上。年平均温度零下2.8℃，无霜期95天左右，年平均降水350－450毫米，七、八月份降水占全年的60%左右;年平均日照2766小时。具有雨热同期、光照时间长、昼夜温差大的气象特点。

祖国的绿色宝库——大兴安岭，以她丰饶富庶，雄浑壮观而驰名中外，令人称羡神往，牧原镇像块玉镯，环抱牙克石市区，镶嵌在这丛山峻岭，绿树繁花之中。