Theo quốc lộ 6 qua cao nguyên Mộc Châu tới Yên Châu, Mai Sơn, Thuận Châu rồi từ Thuận Châu vượt qua Pha Đin là tới Tuần Giáo, cửa ngõ của Lai Châu cũ và tỉnh mới Điện Biên bây giờ.

Đèo Pha Đin dài khoảng 32 km, từ km số 360 đến km số 392 trên quốc lộ 6, là nơi tiếp giáp theo hướng Đông-Tây giữa tỉnh Sơn La và tỉnh Điện Biên, nằm trong hệ thống cao nguyên Tả Phìn. Điểm cao nhất của đèo là 1.648 mét so với mực nước biển và tại đây có một tháp truyền hình khối lượng khoảng 70 tấn, chịu sức gió 200 km/h[4]. Địa thế đèo rất hiểm trở, chênh vênh, một bên là vách núi và một bên là vực sâu hun hút. Độ dốc của đèo khoảng 10%, có chỗ 12% đến 15% thậm chí cục bộ 19%. Lúc lên dốc và xuống dốc, con đường đèo ngoằn ngoèo với 8 cung đường cua hết sức nguy hiểm, bán kính đường cong dưới 15m và bên cạnh đó là vô số các khúc cua tay áo, cua chữ A, chữ Z trong đó có nhiều đoạn chỉ đủ cho một ô tô đi qua. Khu vực này núi đất đỏ chứ không phải núi đá vôi, nên nền đất đèo nhìn chung tương đối yếu, dễ xảy ra sụt, trượt, lở đất vào mùa mưa và thêm vào đó, bề mặt đường rất thô sơ, cấp phối. Chính vì vậy, có nhiều vụ tai nạn thảm khốc đã thường xuyên xảy ra trên đường đèo[5].

Trên lưng chừng đèo Pha Đin thường mịt mờ mây phủ, dưới chân đèo là những bản làng lác đác. Đứng trên dốc đèo phía tỉnh Điện Biên nhìn xuống du khách sẽ thấy thung lũng Mường Quài trải rộng với ngút ngàn màu xanh của đồi núi, thấp thoáng những làng bản đầu tiên của huyện Tuần Giáo[6]. Tuy nhiên, khi lên đến gần đỉnh đèo thì hầu như không còn nhìn thấy bản làng nào mà chỉ còn nền trời xanh thẳm và núi rừng hùng vĩ như hòa quyện làm một.

Trong kháng chiến chống Pháp, một trong những tuyến huyết mạch quan trọng tiếp vận vũ khí đạn dược và lương thực cho chiến dịch Điện Biên Phủ (1954) của Việt Minh đi qua đèo này, đã khiến đèo Pha Đin trở thành một biểu tượng của tinh thần gan dạ với hơn 8.000 thanh niên xung phong "quyết tử cho Tổ quốc quyết sinh"[7]. Năm 1954, nhằm chặn đứng tuyến tiếp vận này của Việt Minh, suốt 48 ngày đêm ròng rã tướng Pháp Christian de Castries đã cho máy bay oanh tạc đường số 6, trong đó đèo Pha Đin và ngã ba Cò Nòi (di tích lịch sử quốc gia ở huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La) là hai nơi hứng chịu nhiều nhất lượng bom đạn đổ xuống. Trên đỉnh đèo Pha Đin hiện còn tấm bia ghi lại dấu ấn lịch sử này.

Những năm gần đây (từ năm 2006 đến năm 2009), dự án cải tạo, nâng cấp quốc lộ 6 đoạn Sơn La-Tuần Giáo với tổng mức đầu tư hơn 1.165 tỷ đồng đã hoàn tất. Tuyến đường tránh đèo Pha Đin được xây dựng bám theo sườn núi các đỉnh đèo phụ phía trái quốc lộ 6 cũ, có độ cao khoảng 1.000m (thấp hơn đèo Pha Đin 200-400m), đã khiến xe cộ ít lưu thông qua cung đường qua đèo Pha Đin và con đèo chỉ còn phù hợp với khách du lịch ưa mạo hiểm.