Huyện Nam Trà My nằm trên ngã ba ranh giới giữa tỉnh Quảng Nam với hai tỉnh Quảng Ngãi và Kon Tum, phía đông giáp tỉnh Quảng Ngãi, phía đông nam, phía nam và phía tây nam giáp các huyện thuộc tỉnh Kon Tum. Phía Tây Bắc giáp huyện Phước Sơn, phía Bắc giáp huyện Bắc Trà My, đều là các huyện của tỉnh Quảng Nam.

Nam Trà My là huyện miền núi, nằm dưới chân dãy Ngọc Linh. Diện tích tự nhiên của huyện là 82.235 ha, tức là 822,35 km². Dân số vào thời điểm 2014 là 27.297 người[2], gồm các dân tộc Ca Dong (Xê Đăng), M'Nông, Co và dân tộc Kinh (chiếm chưa đến 2% dân số toàn huyện).

Huyện Nam Trà My nằm trên quốc lộ 40B nối tỉnh Quảng Nam và tỉnh Kon Tum, toàn tuyến khoảng hơn 250 km.

- Khí hậu: Có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa; có 2 mùa rõ rệt; mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau, mùa khô, từ tháng 2 đến tháng 8; nhiệt độ thấp nhất 7°C, nhiệt độ cao nhất 32 °C; lượng mưa trung bình hằng năm 670-770mm. Độ cao trung bình 800m so với mực nước biển.

- Giao thông: Nằm ở trung tâm của hai tỉnh lỵ Kon Tum và Quảng Ngãi, hiện nay đã hình thành các tuyến đường nhánh nối liền giữa huyện Nam Trà My với các tỉnh lân cận như tuyến đường: Trà Leng - Phước Sơn nối đường Hồ Chí Minh; Quốc lộ 40B - Đăk Tô nối đường Hồ Chí Minh; Tuyến đường Đông Trường sơn (Lạc Dương - Lâm Đồng - Thạnh Mỹ - Nam Giang)

- Thổ nhưỡng: Đất đai, thổ nhưỡng chủ yếu là đất Feralit đỏ vàng.

- Kinh tế: chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, trồng sâm và các loại cây dược liệu, chưa hình thành khu công nghiệp, hiện nay có nhà máy thủy điện Trà Linh 3 và thủy điện sông Tranh 2.

- Sản phẩm đặc sản của địa phương: gạo đỏ, mật ong, quế Trà My, các loại cây dược liệu đặc biệt là cây sâm Ngọc Linh.