大黑沟岩画位于肃北蒙古族自治县城东约40公里处的大黑沟，绵延3.5公里，分布零乱，位置高低不一，最高处距地面100多米，最低处只有两三米。岩画共有34组，图案190多幅。

画面多采用凹刻和凸刻形式，大部分刻画在避风向阳的山坳陡峭的花岗岩和石灰岩上，大部分内容为射猎、放牧、练武、乘马作战等场面。图中动物有梅花鹿、大角羊、野牛、野骆驼、象、虎等动物，形象生动，时代为战国至汉代。

大黑沟岩画是这一地区游牧民族的文化遗存，是了解河西走廊西段古代游牧民族历史的重要形象资料，它与内蒙、宁夏等地的其他岩画组成了我国北方岩画圈，是研究古代游牧民族生活不可多得的珍贵资料。

2013年5月，大黑沟岩画被列为第七批全国重点文物保护单位。