富蕴县地处新疆维吾尔自治区东北部、阿勒泰山南麓、准噶尔盆地北缘；东临青河县，西连福海县，南延准噶尔盆地与昌吉州毗邻；北与蒙古国接壤，边境线长约205公里，县境南北长约413公里，东西宽约180公里，行政面积3.32万平方公里。

截至2012年，富蕴县辖6乡3镇71个行政村。2012年，富蕴县总人口为9.52万人，由汉族、哈萨克族等26个民族组成，其中：哈萨克族人口6.92万人，占总人口的72.69%；汉族人口2.08万人，占总人口的22.85%。 

富蕴县气候适宜，四季分明，因县城处于河谷之中，故夏季气候凉爽，是消夏避暑胜地。