大牛店镇北部山区，丘陵起伏，灌木丛生；南部地区黄土覆盖，沟壑纵横；东部地区，地势平坦；平均海拔1100米，最高点为云中山水背尖，海拔2555米，属平川、丘陵共有型乡镇，山地丘陵面积为120平方千米。

大牛店镇属平川半干旱区，气候温和、干燥，冬春多风，无霜期150天左右；日照总时数2811.6小时；年均温8—9℃，一月最冷，日均温零下8—9℃，七月最热，日均温23℃左右；日平均气温10℃以上天数160天，积温3200—3500℃；年降水440毫米左右，多在夏、秋两季。

大牛店镇境内河道属海河流域；主要河道有阳武河1条，从西北至东南流经境内南泉、上阳武、第四沟等村，长15千米。

大牛店镇土壤全部属褐土类，可分为淋溶褐土、草灌褐土、褐土性土和碳酸盐褐土4个亚类。

大牛店镇主要自然灾害有涝灾、泥石流和水灾。

大牛店镇矿产资源匮乏，阳武二村有微量铁矿，南泉村有长石矿、石英矿，但储量少。

2011年，大牛店镇有耕地面积35299亩，人均1.7亩。

截至2011年末，大牛店镇总人口20769人，均为农村人口；另有流动人口496人。总人口中，男性10384人，占50%；女性10385人，占50%；人口均为汉族。2011年，大牛店镇人口出生率8.5‰，人口死亡率9‰，人口自然增长率-0.5‰，人口密度为每平方千米119.6人。

截至2017年末，大牛店镇常住人口为18069人。

截至2018年末，大牛店镇户籍人口为20262人。

2009年，大牛店镇经济总收入32055万元，农民人均纯收入4291元。

2011年，大牛店镇农民人均纯收入4300元。

2018年，大牛店镇有工业企业25个，其中规模以上2个，有营业面积超过50平方米以上的综合商店或超市23个。

截至2004年底，大牛店镇猪存栏20160头。

2011年，大牛店镇农业总产值达到3.8亿元，比2010年增长2%。

大牛店镇粮食作物以玉米为主。2011年，大牛店镇生产粮食21240吨，人均1023千克。

大牛店镇主要经济作物有油料作物等。2011年，大牛店镇油料作物种植面积15亩，产量3吨；蔬菜种植面积150亩，产量600吨，主要品种有豆角。

大牛店镇畜牧业以饲养生猪、羊、牛、家禽为主。2011年，大牛店镇生猪饲养量12743头，年末存栏1622头；羊饲养量17778只，年末存栏14988只；牛饲养量444头，年末存栏435头；家禽饲养量42.42万羽。2011年，大牛店镇生产肉类880吨，禽蛋2645吨；畜牧业总产值3268万元，占农业总产值的8.6%。

2011年，大牛店镇水果种植面积5000亩，产量2000吨，其中梨12000吨，苹果8000吨。

2011年，大牛店镇工业总产值为3.9亿元。2011年，大牛店镇有规模以上工业企业4家，职工769人，实现工业增加值9950万元，比2010年增长2%。

截至2011年末，大牛店镇有商业网点179个，职工353人。2011年，大牛店镇社会消费品零售总额为2332万元，比2010年增长12%。

2011年，大牛店镇邮政业务收入78万元；电信业务收入120元。

截至2011年末，大牛店镇有小学18所，在校生862人，专任教师120人，小学适龄儿童入学率100%；初中1所，在校生678人，专任教师60人；初中适龄人口入学率、小升初升学率均达99%，九年义务教育覆盖率100%。

截至2011年末，大牛店镇有文化站1个，农家书屋27个。

截至2011年末，大牛店镇80%的村安装了健身器材，经常参加体育活动的人员占常住人口的20%。

截至2011年末，大牛店镇有中央、省、市等24个电视频道在该地落户，有电视用户6400户，其中数字电视用户410户，电视综合覆盖率100%。

截至2011年末，大牛店镇有各级各类医疗卫生机构29个，其中卫生院1所；病床101张，每千人拥有医疗床位5.2张；专业卫生人员20人，平均每千人拥有卫生技术人员1人。2011年，大牛店镇医疗机构（门诊部以上）完成诊疗18000人次。

2011年，大牛店镇农村安全饮用水普及率100%，农村卫生厕所普及率60%，新型农村合作医疗参合人数17861人，参合率86%。

2011年，大牛店镇农村最低生活保障户数816户，人数951人，支出19万元，比2010年增长124.3%，月人均126元，比2010年增长89.6%；农村五保分散供养177人，支出26.6万元，比2010年增长50%；农村医疗救助65人次，民政部门资助参加合作医疗87人次，共支出54.9万元；国家抚恤、补助各类优抚对象113人，抚恤事业费支出64.5万元。

截至2011年末，大牛店镇有邮政网点1个，投递路线单程总长度33千米，投递点5个，乡村通邮率100%；全年征订报纸5000份、期刊3000册；有固定电话用户500户，移动电话用户8000户。

截至2011年末，大牛店镇有35千伏变电站1座，有主变压器3台。

大牛店镇有中型水库神山水库和小型水库槽桦沟水库，总容量1240万立方米。

大牛店镇有铁路京原线过境；有大运公路贯穿全境，境内长20千米。截至2011年末，大牛店镇有县乡级公路3条，总长26千米。

大牛店镇因相传唐末，李晋王十三太保李存孝（义子）被五牛分尸，有一头大牛跑到该地，又因店铺甚多而得名。

大牛店镇古迹有位于阳武一村的朱氏牌坊。朱氏牌坊原为3座，现存2座。1965年，山西省人民政府将其列为省级重点文物保护单位

朱氏牌坊主坊位于阳武一村村中，四柱三楼，重檐歇山顶，总高10.54米，面宽15米。前有精雕细刻的砖石结构照壁，匾书“忠厚之家”；左右有石狮、旗杆各一对；后为石建隐壁，剔底浮雕“三星图”；两面呈八字扇面墙。牌坊坐于0.96米高的束腰须弥座上。

朱氏牌坊配坊，高8米余，四柱三门，单檐歇山顶，施有六铺双抄手斗拱，耍头作象形。坐落于高0.85米、东西长10.4米、南北宽3.25米的青灰石基上，基石均做长方形石条。

阳武会，上阳武村举办于农历七月初五。相传，李阳武取水，博得万民敬仰，村人以集会形式纪念之。

太子庙会，浮图寺村举办于农历六月二十五日。相传秦太子扶苏屯兵戍边，曾驻扎于此。明末，建有太子庙。

水陆会，东野庄村举办于农历正月初八。原为僧人佛事，清光绪年间（1871年至1908年），演变为民间庙会。

龙王庙会，大牛堡村举办于农历七月十六日。相传，从清嘉庆年间（1796年至1820年）年间，每年七月十六日推选纠首由马头崖龙王庙接回塑像，唱戏三日，祈祷风调雨顺。

麻线娘娘会，神山村举办于农历五月二十日，届时从五峰山接麻线娘娘塑像回村。始于清道光年间（1821年至1850年），一直延续下来。

观音庙会，北大牛村举办于农历二月十八日。

龙王庙会，西营村举办于农历六月十八日。

大王会，施家野庄村举办于农历七月初五。

雪山会，大牛店村举办于农历腊月初八。

玉皇庙会，大牛店村举办于农历六月二十四。

贾承福，施家野庄人，清嘉庆年间（1796年至1820年）举人，授太原训导，著有《四书题解》、《何陋居文稿》。

王觏，上大牛村人，嘉庆岁贡，注释《小学全集》。

武访畴，芦庄人，后徙居阳武村，清道光进士，历任陕西凤翔、西安知府，著有《求益斋文集》。

武树芬，芦庄人，举人，任宁武教谕，著有《四书诗易心得汇解》。

贾荫皋，神山村人，清咸丰举人，襄垣县训导，著有《椒香馆诗文稿》。

贾大中，神山村人，同治年间（1862年至1875年）举人，民国初年，山西省议会会员。

贾英，施家野庄人，法政大学毕业生，辛亥革命时随山西起义军北伐，与清军激战中阵亡。

李三楼，上阳武村人；民国十五年（1926年），加入中国共产党，民国十八年（1929年），考入北平大学法学院，曾任晋绥边区二分供给部政委，独立二旅供给部政委等，民国三十七年（1948年）去世。

李克林，上阳武村人，因组织和领导崞县中学学生参加抗日救亡运动被学校开除，曾任决死四纵队三十五支队参谋长。

贾治高，施家野庄人；民国十五年（1926年），参加国民党，从事教育事业40多年，曾任范中副校长，县政协主席、山西省政协委员。

纪叶，上阳武村人，民国十二年（1923年）12月生，1996年10月去世，电影剧作家；民国二十九年（1940年）考入延安鲁迅艺术学院，1952年调到有中央电影局工作，编剧的影片有《智取华山》、《并肩前进》、《宝山之歌》。