大北沟镇位于内蒙古锡林郭勒盟多伦县西南方向，距离县城约45公里。全镇总面积979平方公里，西与正蓝旗上都河苏木、黑城子牧场接壤，南同河北省沽源县、丰宁县毗邻，东与淖尔镇、丰宁草原乡交界。其地名由来因镇人民政府所在地邻近北沟村而得名。
大北沟镇地处浅丘陵地带，海拔在1400至1600米之间。这里的气候属于典型的中温带半干旱大陆性气候，年日照时数为2900至3000小时，平均气温在0.8至1.5摄氏度之间，有效积温1900至2100摄氏度。年降水量约385毫米，平均风速为每秒4.5至5.1米，年平均湿度在60%至64%之间，年无霜期仅95至110天。这样的自然条件决定了当地以草原和旱作农业为主的土地利用方式。
全镇现辖28个行政村、两个社区和168个村民小组，共有8227户居民，总人口35002人，其中农业户6982户、农业人口30450人。土地资源方面，耕地总面积达32.8万亩，草场面积78万亩，水浇地面积3.5万亩。截至2006年6月，全镇退耕总面积达141920亩，配套荒山治理面积为10.34万亩。畜牧业是大北沟镇的重要产业，优质奶牛存栏量达到1.02万头，优质肉牛存栏量达到2.3万头。2007年，城镇居民人均纯收入为3792元，农民人均纯收入为3260元。
在历史沿革方面，民国时期大北沟镇属于第三区。1956年撤销区建制，设立大北沟乡。1958年10月成立灯塔公社，1959年更名为大北沟公社。1984年由公社改为大北沟乡，2001年正式撤乡设镇。2006年6月，十五号乡、西干沟乡、耗来沟乡三个乡划归大北沟镇管辖，形成了如今的行政区划格局。2022年6月，大北沟镇被授牌命名为平安内蒙古建设示范苏木乡镇（街道），体现了当地在社会治理和平安建设方面取得的成效。
