Sơn La là một tỉnh có khí hậu đa dạng, nhiều nét đặc thù nhưng vẫn mang tính chất của khí hậu gió mùa chí tuyến. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 21°C, khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa đông lạnh và khô, ít mưa; mùa hè mưa nhiều và không có bão.


Tỉnh Sơn La nằm ở phía tây bắc Việt Nam, có nhiều núi cao, phía bắc giáp Yên Bái, Lào Cai, phía tây giáp Lai Châu, phía đông giáp Phú Thọ và Hoà Bình, đông nam giáp Thanh Hoá và Hoà Bình, phía nam giáp Lào. Tỉnh lỵ Sơn La cách Hà Nội 308 km theo quốc lộ 6.

Địa hình của tỉnh Sơn La chủ yếu là núi và cao nguyên. Mạng lưới sông suối ở đây khá dày đặc, nguồn nước dồi dào, có tiềm năng về thủy điện. Tài nguyên khoáng sản của tỉnh khá đa dạng và phong phú vì vậy công nghiệp Sơn La có nhiều triển vọng.

Sơn La, một địa bàn lý tưởng để chăn nuôi bò sữa trên cao nguyên Mộc Châu, phát triển cây dâu, nuôi tằm, ươm tơ dệt lụa, là vùng đất có nhiều ưu thế phát triển cây cà phê, cây chè và nhiều loại cây ăn quả. Một vùng đất có thể phát triển công nghiệp khai khoáng, chế biến chè và nông, lâm sản khác.

Giao thông của tỉnh có đường bộ, đường thủy và đường không (sân bay Nà Sản).