湍水头镇在临县东南部，离县城37公里，离吕梁市驻地离石34公里。湍水头沟沿东西走向将全镇分为南北两部分。境内山高沟深梁峁起伏呈典型的黄土丘陵沟壑区的小块土石山区地貌。由于该区处在临县汉高山系的中腰部位，浅层地质构造基本上为石灰岩层，同时还有煤、铁、铝、钾等矿产资源。属于严重的地下水贫乏区。