Huyện Bạch Thông nằm ở trung tâm tỉnh Bắc Kạn, có vị trí địa lý:
- Phía đông giáp huyện Na Rì
- Phía tây giáp huyện Chợ Đồn
- Phía nam giáp huyện Chợ Mới và thành phố Bắc Kạn
- Phía bắc giáp huyện Ngân Sơn và huyện Ba Bể.
Huyện có diện tích 545 km² và dân số 31.061 người (năm 2019). Huyện lỵ là thị trấn Phủ Thông nằm trên quốc lộ 3 cách thành phố Bắc Kạn 18 km về hướng bắc.