Huyện Anh Sơn nằm dọc theo đôi bờ sông Lam, Quốc lộ 7, cách thành phố Vinh 100 km về phía tây bắc, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp huyện Đô Lương
• Phía bắc giáp huyện Tân Kỳ và huyện Quỳ Hợp
• Phía tây giáp huyện Con Cuông và nước Lào
• Phía nam giáp huyện Thanh Chương.

Theo thống kê năm 2019, huyện có diện tích 592,5 km², dân số là 116.922 người, mật độ dân số đạt 197 người/km².[1]

Theo thống kê 31/12/2018, huyện có 132.060 người. Có 8 xã đồng bào dân tộc thiểu số 8.000 người (chiếm 6,4% dân số toàn huyện). Số người trong độ tuổi có khả năng lao động hơn: 47.000 người. Số người được giải quyết việc làm trong năm bình quân: 1.375 người. 12% dân số theo đạo Thiên Chúa.

Đây là huyện được UNESCO đưa vào danh sách các địa danh thuộc Khu dự trữ sinh quyển miền tây Nghệ An.