大孟庄镇位于天津市武清区的西北部，距武清区政府所在地杨村约20公里，向北距北京市约70公里，向南距天津市约50公里，地处华北平原东北部，海河流域下游。大孟庄镇南临南蔡村镇，北靠河西务镇，东邻大良镇，西与白古屯镇、泗村店镇接壤，镇域总面积46.58平方千米。全镇下辖21个行政村，南部稀疏。