西刘家屯铁矿位于中朝准地台(Ⅰ),内蒙地轴(Ⅱ),建平台拱(Ⅲ),宝国老断凸(Ⅳ)的东北部,太古宙花岗岩~绿岩地体作为本区的沉积基底,基底断陷盆地中断续沉积了太古界至新生界沉积岩系,构成沉积盖层。矿体赋存于太古界建平群小塔子沟组,为隐伏矿,长约500m,平均真厚度18.35m。