Toàn huyện nằm trên vùng cao thuộc sườn phía Tây dãy núi Hoàng Liên Sơn. Độ cao trung bình là 900m, độ dốc trung bình toàn huyện là trên 40⁰, có nơi dốc đến 70⁰.

Diện tích đất tự nhiên có độ cao trên 1.000 m chiếm 84% tổng diện tích tự nhiên, địa hình bị cắt xẻ dữ dội nên công tác khai thác lãnh thổ, phát triển cơ sở hạ tầng gặp rất nhiều khó khăn.

Trên địa bàn huyện không có sông lớn mà chỉ có hàng chục khe suối với tổng chiều dài khoảng 360km, đều bắt nguồn từ dãy Hoàng Liên Sơn, tạo nên mạng khe suối dày đặc với mật độ 0,3 khe/km². Trong số đó có suối Nậm Kim chảy xuyên suốt chiều dài huyện với tổng chiều dài trên địa phận huyện Mù Cang Chải là 75km theo hướng Đông Nam - Tây Bắc đổ xuống sông Đà. Suối Nang Khú (xã Chế Tạo) dài 35km, suối Ta Sa (xã Nậm Có) dài 28km, suối Tư Sang (xã Nậm Có) dài 25km, suối Lao Chải dài 27km, suối Nậm Khắt dài 20km, suối Đình Hồ dài 12km...

- Chợ, phố xá

Toàn huyện hiện có 02 chợ bán kiên cố là chợ Trung Tâm và chợ Ngã Ba Kim (Púng Luông), 01 chợ tạm là chợ Khau Mang. Chợ Trung Tâm và chợ Ngã Ba Kim có diện tích là 300m², đây là trung tâm thương mại, dịch vụ tổng hợp của các cụm xã xung quanh.

Tại trung tâm huyện lỵ có một bưu cục II và tại khu vực Ngã Ba Kim (Púng Luông) có một bưu cục III hoạt động đầy đủ các nghiệp vụ cơ bản.

Hiện nay huyện có hai trạm thuỷ điện nhỏ là Nậm Mơ ở xã Hồ Dề công suất xây dựng 20KW, công suất thực phát là 12KW và thuỷ điện Nậm Kim (xã Kim Nọi) công suất xây dựng 140KW.

- Sản vật (lâm, thổ sản, khoáng sản...)