位于甘肃省山丹县境内，东经100度55分-101度，北纬38度55分-38度58分之间，面积25.6平方公里。龙首山为河西走廊北山的一部分，海拔在2100-3439米之间，气候属大陆性荒漠气候和大陆性草原气候。