압록강의 지류인 당목천(棠木川)의 상류, 천마산(天摩山)의 북쪽사면에 있다. 광맥은 중생대말에 병입(迸入)한 황철광·방해석·섬아연광 등을 수반한 화강암과 그 뒤 변질된 편마암에 형성된 함금석영맥 중에 배태하고 있다.
조선시대에는 중국의 금 요구를 막기 위하여 평안도의 금광을 모두 폐지하였다가 근대에 이르러 소규모로 채굴하였다. 1906년 일본인의 소유로 넘어갔으며, 의주광산(義州鑛山)과 함께 의주광업주식회사(義州鑛業株式會社)의 경영하에 들어갔다.
1911년 본격적인 탐광을 실시하였으며, 1938년 일본산금진흥회사(日本産金振興會社) 조선지사의 소속이 되었다. 산금량은 최대생산량을 올렸던 1939년에 95㎏을 산출하였으나, 부근에 있는 운산(雲山)·신연(新延)·대유동광산(大楡洞鑛山) 등의 대규모 금광산에 비하여 작은 광산이다. 구성군 천마면 탑동 일대의 구성금광(龜城金鑛)을 천마광산으로 오인하는 경우도 있다.