该矿区包括主矿、东矿、西矿和东介格勒等矿段。长18km，宽1～3km，面积54km2。出露地层主要为中元古界白云鄂博群。白云鄂博群为一套浅海相类复理式建造，由石英岩、砂岩、板岩和结晶灰岩组成。按其岩性组合分为9个岩组，20个岩段。矿区出露4个岩组9个岩段(H1～H9)。规模巨大的铁、稀土、铌矿床赋存在由黑色灰岩、白云质灰岩和白云岩组成的第8岩段(H8)，岩段厚270m，最厚870m。在该岩段上部为第9岩段(H9)，H9为浅色—暗色硅质板岩、钙质板岩，夹深灰色变质细粒石英砂岩，厚160m，该岩段以富含钾为其特点。暗色板岩含K2O 8%～10%，最高达15.7%；浅色板岩含K2O 9%～15%，并伴有较高的镧、铈、铌和放射性元素。
矿区内白云鄂博群地层为一东西向向斜构造，矿体产状与围岩一致，并严格受向斜构造控制。
区内出露的花岗岩有灰白色片麻状黑云母二长花岗岩，呈脉状，东西向延长，侵入于H3板岩和H8白云岩中；浅灰黄色细粒似斑状黑云母花岗岩，呈岩盘状、脉状分布于矿区南部、北部和西部。这两种花岗岩，均属海西晚期产物。另外，还有中基性辉绿岩、闪长岩、闪长斑岩、钠长石岩和酸性伟晶岩、花岗斑岩、石英斑岩脉岩等。
矿体规模：东矿体长1200m，宽50～350m，呈透镜状；主矿体长1250m，宽410m，呈透镜状；西矿体：向斜构造控制矿体明显(图3.2.20)。共有5个主要矿体，长600～4100m，平均厚2.8～27m，矿体呈似层状、透镜状；东介格勒矿体：由多个不相连的小矿体组成，长数十米，宽数米到十余米，东西走向，倾角50°～70°。
矿物种类繁多，已发现有110余种。其中，铁的氧化物有磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿、褐铁矿等，是本矿床主要铁矿物；碳酸盐矿物主要有菱铁矿、镁菱铁矿、铁镁菱锰矿、铁白云石；硫化物有黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等；硅酸盐矿物主要有钠闪石、钠铁闪石、黑云母、霓石等；铌(钽)矿物有铌铁矿、锰铌铁矿；易解石类矿物有烧绿石、钛铁-铌铁矿、包头矿、铌钙矿、褐铈铌矿、褐钇铌矿等；稀土矿物以独居石、氟碳铈矿为主，其次有黄河矿、褐帘石、氟碳钡铈矿、氟碳钙铈矿、铈磷灰石、大青山矿、碳铈钠矿等；铀(钍)矿物有方钍石、钍石；含锶矿物有钡锶烧绿石、β-钙菱锶矿、钙菱锶矿等；含钡矿物有钡钛铁矿、钡铁锰矿和菱钡锰矿等。
矿石结构、构造复杂，呈自形—半自形粒状晶质、他形晶镶嵌、交代残余、花岗变晶、不等粒结构等。矿石构造为块状、浸染状、团块状、条带状、网脉状、斑杂状、角砾状、胶状和环带状等构造。
依其矿物组成可分为致密块状磁铁矿，致密块状赤铁矿、白云石型磁铁矿、石英型磁铁矿、萤石型磁铁矿或赤铁矿、霓石型磁铁矿、云母型铁矿、角闪石型铁矿和菱铁矿矿石。
稀土类矿物和含铌矿物与铁矿伴生，稀土含量与铁矿品位呈负相关。在西矿及其围岩中共圈出348个铌矿体，其长500～600m，平均厚80～88m，延深300～340m。
累计探明铁矿石储量(A+B+C+D级)14.67亿t，其中A+B+C级为8.83亿t，稀土氧化物8600万t，Nb２Ｏ５ 280万t，还伴(共)生有萤石、重晶石。
矿石平均品位：TFe 33%～35%，F 0.4%～0.8%，S 1.2%～1.9%，P 0.4%～0.8%，Mn 0.6%～2%，Nb2O5 0.07%～0.28%，TR2O3 3%～6%。
白云鄂博主矿、东矿正在开采，设计露天矿规模1200万t/a。
