Thị trấn Ít Ong có vị trí địa lý:

• Phía bắc giáp xã Nậm Păm
• Phía đông giáp xã Chiềng San và xã Nậm Păm
• Phía nam giáp xã Liệp Tè, huyện Thuận Châu và xã Tạ Bú
• Phía tây giáp xã Pi Toong.

Thị trấn Ít Ong là điểm cuối của tuyến tỉnh lộ 106 nối từ thành phố Sơn La với khoảng cách hơn 40 km. Ngoài ra, thị trấn cũng có một tuyến đường liên xã nối đến xã Chiềng Lao. Thị trấn Ít Ong nằm ở hai bên sông Đà song chủ yếu lãnh thổ nằm bên bờ bắc. Tại thị trấn Ít Ong có nhà máy thủy điện Sơn La, công trình thủy điện lớn nhất Đông Nam Á.