Là thị xã nhỏ nhất nước, với diện tích hơn 11.266 ha, gồm 2 phường và 1 xã, trung tâm thị xã nằm trong thung lũng hẹp, dài, nơi ngã ba giao cắt của sông Đà, sông Nậm Na và suối Nậm Lay. Sau khi Nhà nước tái định cư để xây dựng thủy điện Sơn La, Mường Lay hôm nay đã thay đổi diện mạo thành đô thị văn minh, mang đậm bản sắc dân tộc.