Xã Thái Học nằm ở phía nam huyện Bảo Lâm, có vị trí địa lý:
- Phía đông giáp xã Thái Sơn
- Phía tây giáp tỉnh Hà Giang và xã Yên Thổ
- Phía nam giáp xã Yên Thổ
- Phía bắc giáp thị trấn Pác Miầu và xã Mông Ân.
Xã Thái Học có diện tích 45,94 km², dân số năm 2019 là 3.476 người[1], mật độ dân số đạt 76 người/km².