娘娘壩鎮位于秦州區南部，東接麥積區麥積鄉，南鄰徽縣麻沿鎮，西與平南鎮，大門鎮接壤，北與齊壽鎮、北道區甘泉鎮毗鄰，距秦城區43公里。境內地勢起伏較大，西北高，東南低。最高海拔2169米，最低海拔687米。該鎮地處西秦嶺南麓，長江流域，地域廣闊，氣候濕潤，雨量充足，年最高氣溫33.6℃最低氣溫-21.4℃，年無霜期154天，年平均降雨量691.3毫米。國道316線貫穿全鎮，并有娘李、樊羅、董甘、劉大四條公路穿越全鎮，交通方便。境內有娘娘壩和錢家壩兩條河流，娘娘壩河發源于長江、黃河兩大流域的分水嶺的齊壽山，為嘉陵江的源頭。