寺沟乡位于岷县县城南部。地处东经103°40′，北纬34°22′。东靠麻子川乡，南 与迭部县接壤，西依秦许乡，北临茶埠镇、岷阳镇，面积约254.71平方公里。乡人民政府驻寺沟村，距县城10公里。

寺沟乡政府位甘肃省岷县城南10公里处。耕地面积3.98万亩，人均耕地1.88亩。寺沟乡地势东南高，西北平缓，立林村海拔2560米，寺沟乡平均海拔2500米。年平均气温5℃，年无霜期108天，年降雨量582毫米。土地肥沃，草原面积宽广，适宜发展林业和畜牧业。岷山种畜场本直寺分场、马烨林场均在境内。