关门山乡位于内蒙古通辽市西北部，东经119°14′至125°57′，北纬43°50′至45°50′。东与巴彦托海镇为邻，南部和西部与锡尼河西苏木接壤，西北与陈巴尔虎旗交界。地貌形态以低山、平原、漫岗为主。全乡呈西高东低、南高北低之势，气候属寒温带大陆性气候，年平均气温为零下2.4℃，年降水量为300-450毫米，无霜期为113天。