Mê Linh nằm ở phía Tây Bắc của thành phố Hà Nội. Phía Bắc giáp thành phố Phúc Yên ( tỉnh Vĩnh Phúc), phía Tây Bắc giáp huyện Yên Lạc và Bình Xuyên (tỉnh Vĩnh Phúc); Phía đông giáp huyện Đông Anh (thành phố Hà Nội); phía Tây Nam giáp huyện Đan Phượng (thành phố Hà Nội). Huyện Mê Linh, thành phố Hà Nội trải qua nhiều lần chia tách, sáp nhập. Tháng 8/2008, Mê Linh sáp nhập về thành phố Hà Nội. Huyện có 18 đơn vị hành chính: 02 thị trấn (Quang Minh, Chi Đông); 16 xã (Chu Phan, Đại Thịnh, Hoàng Kim, Kim Hoa, Liên Mạc, Mê Linh, Tam Đồng, Tiến Thắng, Tiến Thịnh, Tiền Phong, Tự Lập, Thạch Đà, Thanh Lâm, Tráng Việt, Vạn Yên, Văn Khê). Mê Linh có nhiều thuận lợi: Nằm trong vùng tam giác kinh tế, có hệ thống giao thông thuận lợi cả về đường bộ, đường thủy, đường không, đường sắt. Với các điều kiện như trên, huyện Mê Linh, thành phố Hà Nội có nhiều thuận lợi cho việc phát triển kinh tế một cách đa dạng, phong phú.
Tổng diện tích đất tự nhiên 14.226 ha, trong đó đất nông nghiệp 8.011 ha, đất phi nông nghiệp 5.762 ha, đất chưa sử dụng 543 ha. Đặc biệt có đất bãi ven sông Hồng màu mỡ, phì nhiêu, là điều kiện thuận lợi để huyện Mê Linh, thành phố Hà Nội phát triển vùng nông nghiệp chuyên canh tập trung.
Huyện Mê Linh, thành phố Hà Nội nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với đặc trưng nóng ẩm, mưa nhiều vào mùa hè, hanh khô vào mùa đông.
Lượng mưa bình quân/năm đạt 1.600-1.700 mm, thường tập trung từ tháng 5 đến tháng 10. Nguồn cung cấp nước phục vụ sản xuất và đời sống nhân dân chủ yếu là sông Hồng, sông Cà Lồ.