大东山地处广东省连州市东北部，属南岭山脉广义莽山的一部分，地理地貌主要由中生代燕山期花岗岩侵入的穹隆体构成，绝大部分为粗、中晶的花岗岩，坡度多在25°以上。山体高峻，沟壑陡削，山峦密布，溪流湍急，落差大，水系峡谷支流较多。拥有雾海、奇峰、古松、秀木、温泉、瀑布等等秀丽天然景色。大东山保护区年平均温度15.5℃，年平均降雨量1638mm，集中在3～8月 ，年均有雾日达148天，盛吹东南风。
　　
　　被誉为“天湖”的潭岭水库位于保护区外1公里左右，面积达10平方公里，库容量1.7亿立方米，属广东省海拔最高，落差最大(400米 )的水库。天湖有三大特点:一是海拔高。二是宁静。森林茂密，人迹罕至,故出奇的宁静，鱼跃、鸟鸣之音清晰可闻。三是冬能赏雪--因邻接湖南，海拔又高，故几乎每年都会有瑞雪光临，雪中天湖，湖山一色，宁静之中添素美，让人六根清净。
　　
　　奇妙的是，在大东山脚下，有一个冻泉，泉水清澈凉爽，可以饮用。如果将水果放入泉水浸泡，更清凉可口。在温泉处，沿另一道山溪再走约十分钟路程，便可见大东山瀑布。瀑布高５０米，宽２０米，瀑布声如雷灌耳，几里以外也能听到，为粤北的一大奇观。