大坂山区为一北西西向展布的条形中高山区，山势陡峭，路线迂回曲折，一般海拔3650~3900m，相对高差300m左右，海拔3780~3850m以上分布有多年冻土，气候条件十分恶劣。大坂山隧道位于国道227线（西宁至张掖）104公里至109公里的大坂山越岭地段，处于青藏高原东北部，祁连山山脉东段大坂山中段。