Huyện Ba Bể nằm ở phía tây bắc tỉnh Bắc Kạn, có vị trí địa lý:

• Phía bắc và đông bắc giáp huyện Pác Nặm
• Phía tây giáp huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang
• Phía tây nam giáp huyện Chợ Đồn
• Phía nam giáp huyện Bạch Thông
• Phía đông giáp huyện Ngân Sơn.

Huyện Ba Bể có diện tích 678 km², dân số năm 2004 là 47.000 người. Huyện lỵ là thị trấn Chợ Rã nằm trên quốc lộ 279, cách thành phố Bắc Kạn khoảng 50 km về hướng tây bắc.

Ngoài trục đường chính là quốc lộ 279, huyện còn có một số con đường như tỉnh lộ 254 đi về huyện Chợ Đồn, tỉnh lộ 201 đi về huyện Bạch Thông ở phía nam và đường liên tỉnh 212 sang Cao Bằng ở phía bắc.