三塘湖铁矿位于天山蒙古地槽系,属东准噶尔华力西褶皱带的东延部分,北与阿尔泰地槽褶皱带接壤,南与天山华力西地槽褶皱带相邻,是典型的华力西期地层。矿区初步圈定矿体中有5条出露较好编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,通过对地层、构造、岩浆岩、矿化特征与构造关系的综合研究,认为该区属于沉积变质型铁矿。