Tỉnh Sơn La có diện tích 14.125  km² chiếm 4,27% tổng diện tích Việt Nam, đứng thứ 3 trong số 63 tỉnh thành phố. Toạ độ địa lý: 20o00'39'’ - 22o00'02'’ vĩ độ Bắc và 10o30'11’ - 10o50'02'’ kinh độ Đông.

Địa giới: phía bắc giáp các tỉnh Yên Bái, Điện Biên, Lai Châu; phía đông giáp các tỉnh Phú Thọ, Hoà Bình; phía tây giáp với tỉnh Điện Biên; phía nam giáp với tỉnh Thanh Hóa và tỉnh Huaphanh (Lào); phía tây nam giáp tỉnh Luangprabang (Lào). Sơn La có đường biên giới quốc gia dài 250 km, chiều dài giáp ranh với các tỉnh khác là 628 km.