Thị trấn nằm ở bên bờ tả ngạn con sông Mã.

Thị trấn Sông Mã có diện tích là 4,47 km², dân số năm 2019 là khoảng 6.988 người, mật độ dân số đạt khoảng 1.563 người/km².[2]

Thị trấn Sông Mã được xã Nà Nghịu bao quanh gần như toàn bộ, chỉ trừ một đoạn cực kỳ nhỏ ở phía đông bắc.

Thị trấn Sông Ma nằm trên tuyến quốc lộ 4 nối từ thành phố Sơn La đến huyện Sốp Cộp và biên giới Việt - Lào, tỉnh lộ 115 nối với các xã tây bắc của huyện.