木里镇，隶属于青海省海西蒙古族藏族自治州天峻县，地处天峻县东北部，大通河上游。南与龙门乡、舟群乡相连，西与龙门乡毗邻，北与苏里乡为邻，东北与海北藏族自治州接壤，距天峻县城150千米，距海西州政府驻地德令哈市380千米，行政区域面积1680.57平方千米。截至2020年末，木里镇户籍人口为1271人。

中华人民共和国成立前，辖区为木合且百户部落驻牧地。

1958年，设立木里乡。

1959年，改为木里公社。

1963年，复为木里乡。

1969年，改为木里公社。

1984年，再为木里乡。

2005年，改为木里镇。

2011年末，木里镇辖赛纳合让、角合根、佐陇、唐叵日4个牧民委员会。

截至2021年10月，木里镇辖4个行政村。

木里镇地处天峻县东北部，大通河上游。南与龙门乡、舟群乡相连，西与龙门乡毗邻，北与苏里乡为邻，东北与海北藏族自治州接壤，距天峻县城150千米，距海西州政府驻地德令哈市380千米，行政区域面积1680.57平方千米。

木里镇境内为大通河上游各支流形成的丘陵和沼泽地貌，是大通河支流唐莫日曲、多索曲的发源地，北部为托莱南山，中部河流成网状布局。地势呈南北两面高、中间低，西北高、东南低的态势，海拔在3750—4800米。

木里镇属大陆性高原亚寒带湿润气候，气候寒冷，没有四季之分。年均气温-5.3℃，1月平均气温-17.2℃，7月平均气温15.6℃。年平均降水量282—774毫米之间。无绝对无霜期。年日照时数3004小时，太阳辐射量160千卡/平方厘米。最大冻土深度2.8米。全年风速为3.5米/秒。

木里镇境内有青海省北部最大河流大通河的支流唐莫日曲和多索曲。唐莫日曲的主要支流有加巴飛尔米曲、莫陇、日陇曲、宰离曲、日勒梗吉哈曲等，多索曲的主要支流有娘特木曲、默勒日酿曲、吾陇曲、克克赛曲、徐蜘格曲、加日果曲等。唐莫日曲和多索曲汇入大通河后向东南流入海北藏族自治州。境内有大小湖泊20余个，是唐莫日曲和多索曲的主要发源地。

木里镇主要自然灾害有大雪、洪水、干旱、草原鼠虫害等。

木里镇境内煤炭资源丰富，占全国的6.7%，全省的67%，并且在2009年发现“可燃冰”，其他矿藏有石棉、硫黄、石膏、铜等。野生动物资源有野牦牛、雪鸡、矜剜、雪豹、野驴、岩羊、黄羊、羚羊、盘羊等。植物资源有冬虫夏草、水母雪莲、红景天等。

2011年，木里镇可利用草原面积58万亩。

2011年末，木里镇辖区总人口1086人。另有流动人口约2.5万人。总人口中，以汉族为主；有藏、回、撒拉等少数民族。人口密度为每平方千米11.4人。

2017年末，木里镇常住人口为1233人。

截至2020年末，木里镇户籍人口为1271人。

2020年，木里镇有营业面积超过50平方米以上的综合商店或超市4个。

木里镇畜牧业以饲养羊、牛、马为主。2011年，牲畜年末存栏30101头（只），其中藏系绵羊14863只，牦牛14798只，马仙0匹；母畜比例60%，商品率45%；建立了4个牧业合作社。

2009年，木里镇有一所寄宿制小学，设有三个年级，学生120人，教师职工9人。

木里镇境内有天木公路、新源西路等公路。

木里为藏语，意为“火山”。因境内木里山煤炭资源丰富，质优易燃而得名。