坪头乡在离石区的西北面，离市城40公里，为典型的黄土丘陵区。东临方山县大武镇，南接枣林乡，西、北与临县相接，乡政府因设在坪头村而得名，素有离石的“大西北”之称。境内地形梁峁起伏，沟壑纵横，地势东高西低。全境属温带大陆性季风气候区，干旱少雨，十年九旱，四季分明，年平均气温10℃，年降水量450毫米，且多在秋季，无霜期偏长，达170天左右。