大溪镇位于渝湘鄂三省市交界的武陵山区腹地，东与湖南省龙山县桂塘镇和本县可大乡交界，南与酉酬镇接壤，西与偏柏乡相靠，北与五福乡和湖北省来凤县百福司镇毗邻。镇域中心距酉阳县城85公里、酉阳火车站50公里，距湖南省龙山县城61公里，桂塘镇2.5公里；距湖北省来凤县城68公里，百福司镇22公里。渤桂路、大可路、大五路穿境而过，交通十分便捷，区位优势明显，是酉阳县的边贸重镇和旅游大镇。

全镇幅员面积127平方公里，辖7个村，47个村民小组、6209户、20126人，其中农业人口17256 人、非农业人口2870人。全镇有耕地面积48385亩，其中田11703亩，土36682亩，有林地面积72072亩，荒山荒坡面积40072亩。全镇整体为喀斯特山地地形，主要为低山或低中山丘陵区。气候类型属中亚热带温润季风区，温和多雨，年平均气温17摄氏度，四季分明，无霜期长，适宜多种种养殖业发展。