Bản đồ huyện Yên Châu.

Yên Châu cách thành phố Sơn La 62 km về phía đông, cách Hà Nội 240 km theo quốc lộ 6. Yên Châu cũng là điểm nối giữa 2 trung tâm kinh tế trọng điểm Mộc Châu và Mai Sơn; có quốc lộ 6 qua địa bàn huyện cùng mạng lưới giao thông liên tỉnh, liên huyện khá phát triển, có 56,501km đường biên giới tiếp giáp với tỉnh Hủa Phăn (Lào), có cửa khẩu phụ Nà Cài.

Yên Châu Có 28 cột mốc giới quốc gia, từ mốc 220 đến mốc 247, Có 2 đồn biên Phòng: Chiềng Tương (còn gọi là 465) và Chiềng On (còn gọi là 461). Có 3 trạm kiểm soát biên phòng Trạm Pá Khôm ở Chiêng Tương (do đồn biên Phòng Chiềng Tương quản lý), trạm Keo Mương ở Phiêng Khoài, trạm Nà Cài ở Chiềng On (do đồn biên phòng Chiềng On quản lý).

Theo số liệu cuộc Tổng điều tra dân số và nhà ở ngày 1-4-2009, Yên Châu có 68.753 người, năm 2015 có 75.942 người, đông nhất là dân tộc Thái chiếm 54,1%, dân tộc Kinh chiếm 19,5%, dân tộc Mông chiếm 14,3%, dân tộc Xinh Mun chiếm 11,6%, dân tộc Khơ Mú chiếm 0,4%, còn lại là các dân tộc khác.

Sau các lần chia tách, sáp nhập, năm 2015, huyện Yên Châu có 15 đơn vị hành chính gồm 14 xã và 1 thị trấn với 195 bản, tiểu khu, đến năm 2017 có 196 bản, tiểu khu. Trung tâm hành chính của huyện đặt tại thị trấn Yên Châu. 14 xã gồm: Chiềng Đông, Chiềng Hặc, Chiềng Khoi, Chiềng On, Chiềng Pằn, Chiềng Sàng, Chiềng Tương, Lóng Phiêng, Mường Lựm, Phiêng Khoài, Sặp Vạt, Tú Nang, Viêng Lán, Yên Sơn.

Tổng diện tích đất tự nhiên của Yên Châu 85.776 ha. Địa hình Yên Châu khá Phức tạp, bị chia cắt mạnh. Các dãy núi đá vôi cao chia cắt huyện thành 2 vùng rõ rệt:

Vùng lòng chảo (dọc trục quốc lá 6, gồm 9 xã, thị trấn. Đây là vùng đệm nằm xen giữa 2 cao nguyên Mộc Châu và Nà Sản, có địa hình thấp, chia cắt mạnh, độ cao trung bình 400m so với mặt nước biển. Điều kiện địa hình, khí hậu cho phép vùng phát triển mạnh về trồng cây lương thực, cây ăn quả nhiệt đới và trồng rừng. Tuy nhiên, phần lớn diện tích đất đai của vùng có độ dốc lớn, đây là hạn chế chính trong việc đầu tư thâm canh các loại cây trồng.

Vùng cao và biên giới, gồm 6 xã, độ cao trung bình từ 900-1.000m so với mặt nước biển. Đây là vùng có điều kiện địa hình, khí hậu gần giống với Cao nguyên Mộc Châu với nhiều phiêng bãi khá bằng phẳng xen giữa các khe, suối, dãy núi cao thuận lợi cho việc hình thành phát triển những tiểu vùng sản xuất chuyên canh tập trung như chè, cây ăn quả nhiệt đới... và chăn nuôi gia súc ăn cỏ.

Yên Châu có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Mùa khô thường có rét đậm kéo dài, thường xảy ra sương muối ở vùng cao biên giới. Trung bình một năm có khoảng 1,919 giờ nắng/năm, lượng mưa trung bình năm là 1.042 mm. Tổng số ngày mưa 133 ngày/năm. Độ ẩm trung bình 78,2%, chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau, vùng lòng chảo chịu ảnh hưởng của gió tây nam khô nóng từ tháng 3 đến tháng 5.

Nhiệt độ trung bình hằng năm 23,1°C, thường nóng nhiều vào tháng 6, 7, lạnh nhiều vào tháng 12 đến tháng 1 năm sau. Lượng mưa trung bình năm 1.042 mm; lượng mưa phân bố không đều giữa các tháng trong năm; trung bình một năm có khoảng 133 ngày mưa. Tuy nhiên, do ảnh hưởng địa hình nên khí hậu Yến Châu được phân thành 2 vùng: vùng thấp lòng chảo có độ cao trung bình 400 m so với mặt nước biển, có khí hậu khô nóng, chịu ảnh hưởng của gió mùa tây nam với chế độ nhiệt và số ngày nắng cao; vùng cao, biên giới, có khí hậu mát mẻ, độ ẩm cao mang tính chất nhiệt đới.

Yên Châu có một hệ thống suối, ao hồ khá phong phú với các hệ thống suối chính như: Sặp Vạt, Nậm Pàn. Yên Châu có hồ Chiềng Khoi diện tích 40 ha, các hồ khác như Mường Lựm, Huổi Vanh.

Theo Địa Chí Sơn La xuất bản năm 2020