皇城鎮位于祁連山東段北坡，其南部為冷龍嶺山地，北部為蓋掌達扳山地，海拔在2500－5254米。南與前青海省門源縣毗鄰，北接武威市和永昌縣，東連天祝縣，西靠原山丹軍馬場。東西長約95公里，南北寬約72公里，總面積約3800平方公里。

皇城鎮土地資源比較豐富，總面積約503.5萬畝，其中耕地面積3.81萬畝，林地面積86.98萬畝。

境內共有草原面積2897平方公里，可利用草原面積2115.27平方公里，主要屬高山灌叢草場、草甸草場、草原草場，是甘肅省的著名草原之一。森林面積163.66萬畝，木材積蓄量114.4萬立方米。

野生動物有鹿、獐、熊、豹、猞猁、青羊等，都屬國家或省級保護動物。

主要河流有東大河，流域面積1545平方公里，境內長度65.8公里，還有冰川面積54.28平方公里和庫面、湖泊、天池等眾多的水面資源。

現已初步探明的礦產資源主要有煤炭、鐵、銅、金、瑩石、石綿、石灰石、花崗巖等。

歷史悠久的文物古跡和風景名勝有石佛崖石窟，1981年被列為省級保護單位；永昌王妃墓（俗稱娘娘墳），位于泱翔境內，始建于元代末年；另外，還有廟爾溝、上石橋、皇城水庫以及河西走廊最大的藏傳佛教寺院沙溝寺等風景名勝區。

1949年劃歸青海省門源縣轄；1959年劃歸肅南縣轄；1962年改制皇城區；1971年劃歸永昌縣轄；1972年歸屬肅南縣至今。2004年12月撤銷原區建制，成立皇城鎮，下設18個行政村。.

2021年2月，皇城鎮被命名為2020年度甘肅省衛生鄉鎮（街道）。

2014年7月，皇城鎮被國家住房城鄉建設部等七部委確定為全國重點鎮。