额济纳灌区位于自治区最西端额济纳旗境内，为黑河流域下游。灌区以额济纳河为输水渠道进行灌溉。额济纳河在弱水冲积扇上，具有多支岔，呈辐射状尾端注入东西居延海。

额济纳灌区南起狼心山巴彦保格德分水闸，北至东、西居延海子，东南部为巴丹吉林沙漠边缘，西部是马鬃山东麓的剥蚀低山和戈壁，地理坐标为北纬41°00′～42°25′，东经100°20′～101°23′。额济纳灌区由3个灌区组成，位置分散，即东河灌区、西河灌区、纳林河灌区，可灌面积16.6万公顷。灌区涉及额旗的吉日格朗图苏木、苏果淖尔苏木、赛汉桃来苏木、额肯查干牧场、巴彦陶来农场。旗政府所在地达来布库镇居于灌区之中。

灌区属于内蒙古高原阿拉善——额济纳内陆山间盆地的一部分，地势为四周高，中间低，南北呈条状分布，由西南向东北逐渐倾斜，东西两河的沿河两岸地势平坦，相对高差甚微、地面坡度为1/1000～1/1500，两个海子为最低处，海拔为900米。