大石头乡隶属于
新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州木垒哈萨克自治县，位于木垒县最东面，东与
巴里坤哈萨克自治县接壤，南与
鄯善县隔山相望，西邻
博斯坦乡，北连
奇台县东草场和
蒙古国科布多省。边境线长9.3公里。全乡国土总面积7178.86平方千米，由
哈萨克族、汉2个民族组成，哈萨克族占98%。乡党委下设4个党总支，14个党支部，共有党员335名，其中：农牧民党员268名。全乡共有5个清真寺。乡政府位于木垒县城以东18公里（1997年搬迁定居），下辖7个行政村，全乡总人口2625户8759人（其中农业人口7695人），现有贫困户331户1203人，7个行政村分别位于县城以东70公里、以北50公里、以西20多公里的八个定居点，还有近百户牧民散居在山中，形成了点多线长面广的格局。2018年，户籍人口8509人。大石头乡平均海拔高度1500米左右，全乡年降水量为150～200毫米，蒸发量2100毫米，无霜期为130～150天左右，形成了全乡干旱缺水、无霜期短、土地贫瘠、产业单一、
2008年中国雪灾旱灾易灾天气较多的局面。
2019年10月，大石头乡下辖石油牧民新村、大石头村、铁尔沙克村、红岩村、
拜格卓勒村、阿克阔拉村、阿克塔斯村7个行政村。
大石头乡属温带大陆性气候，其特点是冬季寒冷漫长，夏季炎热短暂，春秋季节不明显。多年平均气温6.8℃，1月平均气温-20.5℃，7月平均气温24.5℃；无霜期年平均145天，年平均日照时数2833小时，年总辐射13.6千卡/平方厘米；年平均降水量180毫米，年平均蒸发量2100毫米。
2007年牲畜最高饲养量20.16万（头）只，年末存栏11.98万（头）只，肉类总产量2776吨实现农牧业总产值1454万元，其中：牧业收入1147万元，农业93万元，林业78万元，二三产业228万元，人均收入达到1231元，较上年增长9.6%，人均增收108元。2011年，大石头乡有耕地面积6.3万亩，人均7.4亩；草场面积507万亩。农业总产值5794万元。畜牧业以饲养羊、牛、马、骆驼为主，羊饲养量20.2万只，年末存栏11.8万只；牛饲养量7600头，年末存栏4400头；马饲养量2400匹，年末存栏1600匹；骆驼饲养量2200峰，年末存栏1500峰，生产肉类3121吨，其中羊肉2100吨，牛肉576吨，
马肉200吨，
骆驼肉245吨；禽蛋12吨，
鲜奶723吨；农牧民人均纯收入4459元，财政总收入65万元，比上年增长4.5%。2018年，大石头乡有营业面积超过50平方米以上的综合商店或超市34个。
2011年末，大石头乡有幼儿园2所，在园幼儿228人，专任教师6人；小学3所，在校生518人，专任教师132人。小学适龄儿童入学率100%，小升初升学率100%，九年义务教育覆盖率99.7%。
2011年末，大石头乡有卫生院1所，卫生室4个；病床30张，固定资产32万元；专业卫生人员17人，医疗机构（门诊部以上）完成诊疗1.2万人次，出院病人427人次。新型农村合作医疗参合率80%。
2011年，大石头乡有城镇最低生活保障户数106户，人数286人，支出71.8万元，月人均209元，比上年增长12.4%。农村最低生活保障户数575户，人数1167人，支出113.3万元，月人均80.9元，比上年增长0.8%；民政部门资助参加合作医疗230人，支出1.4万元；农村五保分散供养54人，支出21.6万元；农村医疗救助98人次，支出10万元。国家抚恤、补助各类优抚对象5人，抚恤事业费支出1.5万元。
2011年末，大石头乡有邮政网点2个。乡村通邮率达100%。征订报纸156份，期刊80册，业务收入3万元。固定电话用户1750户，电话用户普及率达到70%。移动电话用户2100户，宽带接入用户138户。电信业务收入12万元。
该乡共有柏油路3公里，砂石路65公里。2007年1月至10月完成村级道路建设里程20.5公里，实现农村沙石道路100%，4个村开通县城公共汽车。2011年，大石头乡已形成由公路运输方式构成的
交通运输网络，303省道过境，向东通往
哈密市巴里坤哈萨克自治县下涝坝乡，向西通往博斯坦乡。