水泉沟镇地处燕山深处，地势呈西北高东南低，境内多沟壑，地域狭长，属于典型的丹霞地貌，境内最低海拔380米，最高海拔1275.9米，位于东经117度54分,北纬41度。因镇位于承德市区西北郊，农村居民与城镇居民混居，因此属于城乡结合部。镇东与狮子沟镇相邻,南与牛圈子沟镇毗邻,西与双滦区双塔山镇相连,北与双峰寺镇接壤。境内有省级重点文物保护单位水泉沟“万人坑”遗址。全镇总面积41.28平方千米,共有7401户,户籍人口18797人。镇辖大沃铺村、山神庙村、柳树底村、狮子园村、水泉沟村、高庙村共计 6个村民委员会；另辖有水泉沟社区、三角地社区、上营房社区共计3个社区居民委员会。镇域内有卫生院1所、小学3所、幼儿园6所。全镇共有基层党支部15个,党员数量为640名。

驻镇单位主要有:承德市委党校、承德市中心血站、承德精密实验机有限公司等。

镇域有大沃铺生态林等丰富的自然资源，101国道、狮单公路等贯穿镇域。