地名由来：因乡人民政府驻大西湾村而得名。

大西湾乡地处张北县西北部，距县城45公里，位于大乌登山下，安固里淖北畔，东与康保相临，南与公会镇、海流图乡接壤，西与尚义县相依，北与两面井乡交界，东西23公里，南北10公里（最高峰海拔1460米）。东南部安固里淖北岸有小部平原，大部分属于丘陵和山地，海拔1300米至1400余米。2016年底农民人均纯收入为3200元。

全乡土地总面积30.705万亩（201.8平方公里），其中耕地面积58216亩，水浇地面积8330亩（机井81眼），草场面积70986亩，林地面积86281亩，其中退耕还林面积64881亩（退耕地34057亩，荒山荒坡匹配30824），公益林面积18489.2亩。土地以沙质栗钙土为主，适宜马铃薯、莜麦、胡麻、小麦、甜菜、青玉米等农作物种植，全乡农村经济收入以牛羊育肥和劳务输出为主。

光照充足，昼夜温差大，干旱、多风、少雨、无霜期短是这里的主要气候特征，属中温带大陆性季风气候，年平均气温为3.2℃，年平均降雨量为400mm