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。