水磨沟镇位于朝天区北部。东临宁强县舒家坝镇，西临大滩镇，南与中子镇相连，北与宁强县阳平关镇接壤。水磨沟镇人民政府位于康乐村，距水磨沟4A级景区5公里，距朝天城区35公里，距宁强县40公里，距广元城区60公里。全镇幅员面积105.86平方公里，辖14个村86个组2286户7233人，有贫困村5个，有建档立卡贫困户390户1254人。
水磨沟镇有全市最大的易地扶贫搬迁集中安置点“幸福里”社区。转马文公路横穿全境，交通便利，信息灵通，市场活跃，乡间民风淳朴。蚕桑、藤椒、天麻、核桃是水磨沟镇主要的农业产业，劳务是农村收入的主渠道。水磨沟镇有着光荣的革命历史，1934年红四方面军曾在李家坪建立红坪县苏维埃政府。境内林业森林覆盖率高，生态保护很好，有被誉为“川北小九寨”的省级自然保护区四川水磨沟自然保护区。