黄土高原
大同市は山西省の最北端の大同盆地、黄土高原の東北部に位置している。桑乾河やその支流・御河が東の張家口市方面へ流れる。北部は長城により内モンゴル自治区ウランチャブ市の豊鎮市・涼城県に接し、西南は朔州市及び忻州市と隣接している。