Thị trấn Mường Chà có vị trí địa lý:

• Phía bắc giáp xã Sa Lông
• Phía đông giáp xã Ma Thì Hồ
• Phía tây và phía nam giáp xã Na Sang.

Thị trấn Mường Chà có diện tích 10,26 km², dân số năm 2019 là 4.151 người[3], mật độ dân số đạt 405 người/km².

Quốc lộ 12 và tỉnh lộ 131 chạy qua địa bàn thị trấn. Suối Nậm Mương chảy từ phía bắc xuống nam của thị trấn.