寺山镇地处丘陵与山地地带,地势南高北低。境内主要山脉座落于西南部,东部、西南部山体相连,山峰成丛,丛间有岩溶洼地、谷地。主要河流有大河(也叫河敏河),发源于石牙莲花村螃蟹坝,从南向北贯穿镇境,注入红水河。土壤为沙质泥土和泥质沙土。东面为硅质岩红壤和硅质石砾土,西南为棕色石灰土,中部低谷土质肥沃。已探明的矿产有锰、滑石、重晶石、钼、铁、石灰石等矿。