薛家湾属于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗管辖范围内，位于鄂托克旗南部，靠近黄河西岸，是当地重要的能源产业基地和交通枢纽。

因为鄂托克旗在1990年代从伊克昭盟划归鄂尔多斯市后，薛家湾作为旗内自然形成的居民区被纳入行政调整范围。根据2000年第二次全国人口普查数据，薛家湾当时常住人口约2.1万人，行政面积达412平方公里，包含煤矿、化工等产业园区。2015年内蒙古自治区公布的《鄂托克旗志》明确记载，薛家湾镇是旗内13个苏木镇之一，其地理位置处于鄂托克旗与乌审旗的交界地带，东西宽约35公里，南北长45公里。黄河水利委员会2018年发布的《黄河流域生态保护规划》中，将薛家湾段列为重点监测区域，这也从侧面印证了其行政归属的稳定性。不过要注意的是，部分老地图仍标注为鄂托克旗下辖的“薛家湾苏木”，但2012年行政区划调整后已正式更名为镇级单位。