Xã Thạch Lương nằm ở phía nam thị xã Nghĩa Lộ, có vị trí địa lý:

• Phía đông giáp xã Nghĩa Lộ
• Phía tây giáp xã Hạnh Sơn và xã Phúc Sơn
• Phía nam giáp huyện Trạm Tấu
• Phía bắc giáp xã Thanh Lương.

Xã có diện tích 7,95 km², dân số năm 2019 là 4.778 người[3], mật độ dân số đạt 601 người/km².

Trên địa bàn xã có ngòi Thia, một phụ lưu cấp 1 của sông Hồng chảy qua.