二連浩特位于自治區(qū)正北部，北與蒙古國口岸城市扎門烏德隔界相望，兩市相距4.5公里，東臨錫林郭勒盟蘇尼特左旗，西、南與蘇尼特右旗毗鄰。距錫林浩特市360公里、呼和浩特市390公里、北京690公里，是距首都北京最近的邊境陸路口岸。距蒙古國首都烏蘭巴托714公里、俄羅斯首都莫斯科7623公里，邊境線長72.3公里，是我國對蒙開放的最大陸路口岸，是國家和自治區(qū)向北開放的前沿和窗口，是最捷近歐亞大陸橋的“橋頭堡”（從北京經二連浩特到莫斯科比經濱洲線近1140公里）。
轄區(qū)面積4015平方公里，城市建成區(qū)面積27平方公里。下轄一個蘇木（5個嘎查）、8個社區(qū)。2023年末，全市常住人口為7.09萬人。
二連浩特是亞洲最早發(fā)現(xiàn)恐龍及恐龍蛋化石的地區(qū)之一，是世界最大的白堊紀恐龍化石埋藏地，境內擁有134平方公里國家級地質公園。1893年，著名地質學家奧勃魯契夫來到二連鹽池，首次發(fā)現(xiàn)恐龍化石。1922年，美國紐約自然博物館成立的“中亞考察團”在二連進行考察發(fā)掘，首次發(fā)現(xiàn)了恐龍蛋化石，拉開了二連恐龍動物群研究的序幕。近百年來，先后有俄、美、瑞典、蘇聯(lián)、加拿大、日本、比利時、意大利等國的古生物學家來二連進行科學考察，發(fā)現(xiàn)了大量的恐龍化石，取得了重要研究成果。二連盆地的恐龍化石生物群是晚白堊紀恐龍生物群的代表，恐龍化石種類多、分布廣、保存完好，反映了晚白堊紀恐龍生物群的主要特征。從1893年到現(xiàn)在，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)恐龍化石十余屬種，主要有蜥腳類、獸腳類、鳥腳類等。所發(fā)現(xiàn)的恐龍化石以植食性種類居多，包括蜥臀目、鳥臀目和鐮刀龍目，主要代表有古似鳥龍、似雞龍、阿萊龍、鷹龍、姜氏巴克龍、錫林郭勒計爾摩龍、甲龍、楊氏內蒙古龍、美掌二連龍等。特別是2005年發(fā)現(xiàn)的世界最大的竊蛋龍類恐龍—二連巨盜龍，長近8米，高5.5米，為中國古生物界研究鳥類起源作出了巨大貢獻。二連巨盜龍的發(fā)現(xiàn)被美國《時代》周刊評選為2007年度“十大科學發(fā)現(xiàn)”之一。2008年獲得吉尼斯世界紀錄證書。2009年二連恐龍化石埋藏地被評為國家4A級地質公園。