- Vị trí địa lý: Thuận Châu một huyện miền núi nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Sơn La, cách thành phố Sơn La 32 km về phía Tây Bắc và cách huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên 52 km về phía Đông Nam.
Tọa độ địa lý: từ 21012' đến 21041' vĩ độ Bắc; từ 103020' đến 103059' độ kinh đông. Phạm vi địa giới: phía Bắc giáp huyện Quỳnh Nhai ( tỉnh Sơn La) và huyện Tuần (tỉnh Điện Biên), phía đông giáp huyện Quỳnh Nhai và huyện Mường La, phía nam giáp Thành phố Sơn La và huyện Mai Sơn, phía tây giáp huyện Sông Mã (tỉnh
Sơn La) và huyện Điện Biên Đông ( tỉnh Điện Biên).
Là một huyện nằm nằm trên trục QL6 về phía cuối tỉnh Sơn La tính theo hướng đi Hà Nội - Điện Biên. Huyện Thuận Châu có vị trí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Sơn La. Tổng diện tích tự nhiên: 154.126 ha: Đất nông nghiệp 91.195,54 ha; Đất phi nông nghiệp 3.143,93; Đất chưa sử dụng 59.786,53 ha.
- Địa hình: huyện Thuận Châu khá phức tạp, chia cắt mạnh, phần lớn là địa hình cao và dốc, có thể chia thành ba vùng: Vùng 1 gồm 11 xã vùng cao, vùng sâu,
địa hình dốc và chia cắt với độ cao trung bình trên 800m so với mực nước biển. Vùng 2 dọc sông Đà gồm 6 xã có độ dốc lớn, chia cắt mạnh với độ cao trung bình 400 m - 500 m so với mực nước biển. Vùng 3 dọc quốc lộ 6 gồm 12 xã, đặc trưng địa hình vùng núi phía Bắc với độ cao trung bình 700 - 750 m so với mực nước biển.
- Khí hậu: Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi với hai mùa: mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau. Địa hình bị chia cắt mạnh đã tạo cho Thuận Châu có 3 tiểu vùng khí hậu tương đối khác nhau: Vùng phía Nam quốc lộ 6 mang đặc trưng của khí hậu vùng núi Tây Bắc, mùa đông lạnh, mùa hè nóng; Vùng dọc Sông Đà có đặc trưng khí hậu nóng chịu ảnh hưởng mạnh của gió Tây khô và nóng; Vùng còn lại chịu ảnh hưởng của cả 2 tiểu vùng khí hậu.
- Nhiệt độ trung bình trong năm là 21,40C, mùa hè nhiệt độ trung bình 240C - 26,60C, mùa đông nhiệt độ trung bình 160C - 17,70C. Tổng lượng mưa bình quân 1.105,7 mml/năm. Huyện ít chịu ảnh hưởng của bão, gió mùa Đông Bắc nhưng lại chịu ảnh hưởng của gió Tây khô nóng (tháng 5) và gió lốc.
Huyện Thuận Châu nằm trong lưu vực 2 con sông lớn là sông Đà và sông Mã, có hệ thống suối khá dầy, nhưng mật độ không đều. Tuy nhiên do địa hình cao và chia cắt nên hệ thống sông, suối có độ dốc khá lớn, mặt nước thấp hơn so với mặt đất canh tác và các điểm dân cư. Do vậy khả năng khai thác cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của nhân dân còn rất khó khăn, đặc biệt vào mùa khô.
Với đặc điểm tự nhiên như trên có tác động không nhỏ đến chất lượng công chức, cụ thể như: Vị trí địa lý của huyện là một huyện miền núi cao, xa Thủ đô Hà Nội nên việc học tập của CCHC và Nhân dân rất khó khăn, vì vậy chất lượng nguồn nhân lực thấp, trình độ chuyên môn của CCHC kém hơn các vùng khác trong nước. Địa hình của huyện rộng, phức tạp, bị chia cắt mạnh, nhiều đồi núi, khe sâu, vực cao làm ảnh hưởng lớn đến sự nghiệp phát triển Giáo dục - Đào tạo và phát triển sự nghiệp Y tế, dẫn tới chất lượng nguồn nhân lực thấp, sức khỏe của CCHC và nhân dân kém. Mặt khác, khí hậu phức tạp, nắng nóng, rét đậm rét hại kéo dài ảnh hưởng đến việc học tập, công tác và sức khỏe của CCHC và nhân dân.