关沟位于北京市西北昌平区、延庆县境内，长约18公里。关沟西北起八达岭长城，东南止于华北平原，暴雨过后沟内有水流，形成季节河。关沟自古以来就是华北平原与蒙古草原之间的重要交通要道，目前，关沟内拥有京藏高速、京张铁路、216市道共三条主要交通干线。关沟也是古代兵家必争之地，八达岭长城位于关沟西北山梁，居庸关城横跨关沟河。

地理学上习惯将关沟作为太行山与燕山的分界线，沟东属燕山脉，沟西属太行山脉。实际上，关沟两侧的山体形态并无显著差别。