Huyện Thuận Châu nằm ở phía tây bắc của tỉnh Sơn La, có diện tích tự nhiên là: 154.126 ha, nằm dọc trên đường Quốc lộ 6 (Hà Nội - Hoà Bình - Sơn La- Điện Biên), cách Thành phố Sơn La 34 Km, cách huyện Tuần Giáo tỉnh Điện Biên 52 Km.

Toạ độ địa lý: 21°12’ đến 21°41’ vĩ độ bắc.103°20’đến 103°59’ kinh độ đông.

- Phía Đông giáp huyện Mường La và Thành phố Sơn La tỉnh Sơn La.

- Phía Tây giáp huyện Điện Biên Đông, huyện Mường Ảng và huyện Tuần Giáo tỉnh Điện Biên.

- Phía Nam giáp huyện Mai Sơn và huyện Sông Mã tỉnh Sơn La.

- Phía Bắc giáp huyện Quỳnh Nhai và huyện Mường La tỉnh Sơn La.

Tổng diện tích tự nhiên: 154.126 ha.

- Đất nông nghiệp 91.195,54 ha chiếm 59,17%.

- Đất phi nông nghiệp 3.143,93 ha chiếm 2,04%.

- Đất chưa sử dụng 59.786,53 chiếm 38,79%.

Tổng dân số 147.073 người, bao gồm 6 dân tộc anh em cùng chung sống. Trong đó dân tộc Thái: 102.788 người; dân tộc Mông: 15.643 người; dân tộc Kinh: 5019 người; dân tộc Khơ Mú: 1956 người; dân tộc Kháng: 3388 người; dân tộc La Ha: 2399 người; dân tộc khác: 137 người.