石头河林场位于完达山支脉的山脉林地，地形多样，东部和西北部为低山丘陵，平均坡度20°，最大坡度可达30°；南部和北部则是丘陵漫岗，地形相对平坦，平均坡度为8°。这里的海拔范围从170米至561米不等。
林场地域内的水系主要由小石头河和大石头河构成，它们自东向西汇入七虎力河，而七虎力河则贯穿林场，最终从东南部流向倭肯河，最终汇入松花江。气候属于中温带大陆性季风气候，春季干燥少雨，秋季急剧降温多早霜，冬季寒冷干燥，年均气温2.7℃，极端温差较大。
土壤类型有暗棕壤和沼泽土，暗棕壤占主导，面积广阔，其中典型暗棕壤分布在排水良好的山中上部，草甸暗棕壤主要在河流两岸和低地，而潜育暗棕壤则主要出现在排水不良的平缓山坡下部。植被丰富，包括红松、落叶松等多种乔木，以及胡枝子、忍冬等灌木和羊胡苔草等草本植物，还有多种可供药用的植物。
野生动物种类丰富，如狼、野兔、棕熊等，森林资源丰富，林场总面积12706公顷，林业用地11364公顷，森林覆盖率高达83.4%。天然林和人工林各有特色，用材林为主要林种，占森林面积和蓄积的绝大部分。林场自1962年成立以来，累计生产木材24万立方米，同时积极推进林业更新和种植业发展，如酿酒山葡萄和树莓种植基地等。
林场位于桦南县东南部，场址距县城37公里，隶属于桦南县林业局，地理坐标为东经130°46′07″—131°10′57″，北纬46°00′36″—46°10′39″。林场东与桦南林业局红光林场相邻，南与勃利县接壤，西与大八浪林场和石头河子镇农业区相连，北与向阳林场相邻。