Huyện Mường Lát phía bắc giáp huyện Vân Hồ tỉnh Sơn La và Lào, phía tây và nam giáp Lào, phía đông và rìa đông nam giáp huyện Quan Hóa cùng tỉnh.

Vào thời điểm năm 2018, diện tích tự nhiên của huyện là 810,65 km²[1]. Dân số: 41.640 người[1], có 6 dân tộc sinh sông là Thái, Mông, Mường, Dao, Khơ Mú và Kinh, trong đó dân tộc Thái và Mông chiếm đa số.