玛曲县在甘肃省甘南藏族自治州西南部,青藏高原东端,甘、青、川三省交界处。玛曲县东北以西倾山为界与本州碌曲县接壤。
玛曲县东南与四川省阿坝藏族羌族自治州的若尔盖县、阿坝县为邻,西面与青海省果洛藏族自治州久治县、甘德县、玛沁县毗邻,北接青海省黄南藏族自治州河南蒙古族自治县。
玛曲县气候属明显的高原大陆性高寒湿润区,高寒多风雨(雪),无四季之分,仅有冷暖之别。冷季长达314天,漫长而寒冷;暖季51天,短暂而温和。雨水集中,日照充足,辐射强烈,无绝对无霜期。年平均气温1.2℃。牧草生长期190天。年平均日照26912小时,日照率为61%,牧草生长期平均日照55~68小时。