礦區位于大同市西南部，地理坐標為東經112°53′-113°12′、北緯39°55′-40°08′。總面積62平方千米。總人口48萬人（2008年）。轄24個街道：新勝街道、新平旺街道、煤峪口街道、永定莊街道、同家梁街道、四老溝街道、忻州窯街道、白洞街道、雁崖街道、挖金灣街道、晉華宮街道、馬脊梁街道、大斗溝街道、王村街道、姜家灣街道、新泉路街道、民勝街道、口泉街道、馬口街道、燕子山街道、杏兒溝街道、青磁窯街道、平泉路街道、四臺溝街道。區政府駐新勝街道新平旺同泉西路248號。
區境大部處山巒之中，地勢西高東低，峰巒重疊，溝谷交錯。七峰山海拔1714米，為境內最高峰。十里河、口泉河、甘河縱橫境內。風多沙塵多，雨量偏少，冬長夏短，氣候多變，屬溫帶半干旱氣候區。年均氣溫7.8℃，年降水量370毫米。境內群山連綿，煤田廣闊。校北街是政府機關所在地，和平街設有汽車總站。大同～新高山、大同～喬村鐵路貫通口泉峪、云岡峪，沿途各礦均設站。208國道過境。大（同）左（云）、大（同）口（泉）等干線公路是煤炭運輸要道。紀念地有日本侵略者殺害礦工的“萬人坑”。