西大街化工三巷行政区划上隶属于五原县，五原县隶属于巴彦淖尔市，巴彦淖尔市隶属于内蒙古自治区，西大街化工三巷的下属街道自然村居委会及其地理管辖范围内的企业事业单位也属于内蒙古自治区。