截至2011年，武山縣轄6個鎮:城關鎮、鴛鴦鎮、洛門鎮、灘歌鎮、四門鎮、馬力鎮，9個鄉:樺林鄉、高樓鄉、山丹鄉、龍臺鄉、溫泉鄉、榆盤鄉、咀頭鄉、楊河鄉、沿安鄉。343個行政村。

截至2012年末，武山縣總人口為475500人，其中男243680人，女231820人，男女比為105.1:100。農業人口391801人，非農業人口83699人。經人口抽樣調查省統計局評估，常住人口43.35萬人，人口自然增長率6.96‰。

武山縣有漢族、回族、蒙古族、維吾爾族等11個民族。

武山縣位于天水市西北部的渭河上游，甘肅省東南部，東經104°34′~105°08′，北緯34°25′~34°57′之間，東連甘谷，南靠岷縣、禮縣，西接漳縣，北鄰隴西、通渭二縣。地勢西高東低，南高北低，均向中部河谷川區傾斜。縣境東西寬57.5公里，南北長59.5公里，總面積2011平方公里(2011年)。

武山縣地處秦嶺山地北坡西段與隴中黃土高原西南邊緣復合地帶，海拔1365~3120米，地勢西高東低，南高北低，均向河谷川區傾斜。城區為渭河河谷平原，南山為中低丘陵。

武山縣屬秦嶺西北坡與隴中黃土高原西南邊緣復合地帶。屬溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫10.3℃，無霜期195天，年均日照2331小時，降水量500毫升左右，四季分明，氣候宜人。

武山縣境內非金屬礦儲藏量大，主要有蛇紋巖(鴛鴦玉)、石灰石、大理石、花崗巖、方解石、白云石、滑石等，其中蛇紋巖儲藏量達3.2億立方米(2011年)，居世界第二位，石灰巖儲量達15億噸(2011年)。

截至2011年，武山縣總耕地61.95萬畝，其中山地面積53.93萬畝，川水地7.98萬畝;武山縣有林地44.7萬畝，宜牧荒山21萬畝，草地77.69萬畝，人均占有耕地1.84畝。