二连盆地位于以二连浩特为中心的内蒙古自治区的中部，呈北东向展布，东侧为大兴安岭隆起，北界为巴音宝力格隆起，南界为温都尔庙隆起，西界为索伦山隆起。

或者说，二连盆地位于我国内蒙古自治区的中北部，东起大兴安岭，西到乌拉特中后联合旗一带，南界为阴山山脉北麓，北至中蒙边界，东西长约1000km，南北宽20一220km，总面积10.1万km2，是我国陆上大型沉积盆地之一。《二连盆地下白垩统沉积相及含油性》。

二连盆地白垩纪恐龙国家地质公园：位于二连浩特市区东北9公里处的盐池附近，总面积10471公顷，核心区面积29.9公顷。

地理位置

二连盆地是在内蒙古一大兴安岭海西褶皱带基底上发育起来的中生代陆相陷沉积盆地，其大地构造位置处于中国板块与西伯利亚板块的缝合线上。北为前苏联和蒙古境内的贝加尔、加里东和海西褶皱系，南面为东西向的中朝古陆东面为中生代北东向构造系，西面为南北向构造系。盆地具体的边界是:北界巴音宝力格隆起原为海西期二连一东乌珠穆沁旗复背斜，走向北东东向，广泛发北东向断裂和巨大的海西、印支期花岗岩带，新生代又受到北西向断裂的改造，沿断裂有玄武岩喷发，是盆地北部的主要母岩区;盆地南界温都尔庙隆起是加东褶皱带基底上发展起来的正向构造，属阴山纬向构造体系，由温都尔庙一多复背斜演化而来，形成于早古生代，晚古生代、中新生代仍在活动。区内构造、岩浆活动强烈，分布有大量的中一酸性火山岩类，为盆地南部的主要母源区;界大兴安岭隆起形成于侏罗纪，属燕山中期北东向大型褶皱体系。晚侏罗纪的火山喷发作用造成巨厚的大兴安岭火山岩系，沿断裂堆积了一系列火山碎屑岩体，是白垩纪盆地东部的主要母源区;盆地西界索伦山隆起与银根盆地、河套盆地隔。从区域上看，二连盆地与其北部的蒙古戈壁盆地、中国的海拉尔盆地、东部的开鲁盆地、赤峰盆地、西部的银根盆地、河套盆地等遥相呼应，在平面上成了向北东方向收敛的、蔚为壮观的中生代沉积盆地群。