大黑溝巖畫位于肅北蒙古族自治縣城東約40公里處的大黑溝，綿延3.5公里，分布零亂，位置高低不一，最高處距地面100多米，最低處只有兩三米。巖畫共有34組，圖案190多幅。
畫面多采用凹刻和凸刻形式，大部分刻畫在避風向陽的山坳陡峭的花崗巖和石灰巖上，大部分內容為射獵、放牧、練武、乘馬作戰等場面。圖中動物有梅花鹿、大角羊、野牛、野駱駝、象、虎等動物，形象生動，時代為戰國至漢代。
大黑溝巖畫是這一地區游牧民族的文化遺存，是了解河西走廊西段古代游牧民族歷史的重要形象資料，它與內蒙、寧夏等地的其他巖畫組成了我國北方巖畫圈，是研究古代游牧民族生活不可多得的珍貴資料。
2013年5月，大黑溝巖畫被列為第七批全國重點文物保護單位。