phía tây nam giáp tỉnh Bolikhamxai của Lào; phía đông giáp huyện Đô Lương và Nam Đàn; phía tây bắc giáp huyện Anh Sơn; phía đông bắc giáp huyện Đô Lương; phía nam giáp huyện Hương Sơn. Huyện lỵ cách thành phố Vinh 50 km. Đây là huyện được UNESCO đưa vào danh sách các địa danh thuộc Khu dự trữ sinh quyển miền tây Nghệ An. Có 40 đơn vị hành chính trực thuộc, gồm: Thị trấn Thanh Chương và 39 xã: Cát
Văn, Phong Thịnh, Thanh Hoà, Thanh Nho, Thanh Đức, Hạnh Lâm, Thanh Mỹ, Thanh Liên, Thanh Tiên, Thanh Lĩnh, Thanh Thịnh, Thanh Hương, Thanh An, Thanh Chi, Thanh Khê, Thanh Thuỷ, Võ Liệt, Thanh Long, Thanh Hà, Thanh Tùng, Thanh Giang, Thanh Mai, Thanh Xuân, Thanh Lâm, Thanh Hưng, Thanh Văn, Thanh Tường, Thanh Phong, Thanh Đồng, Đồng Văn, Thanh Ngọc, Ngọc Sơn, Xuân Tường, Thanh Dương, Thanh Lương, Thanh Yên, Thanh Khai, Thanh Sơn và Ngọc Lâm. Thời thuộc nhà Minh, Thanh Chương là đất huyện Thổ Du phủ Nghệ An. Thời nhà Lê huyện được gọi là Thanh Giang, sau đổi thành Thanh Chương. Trong danh sách phủ huyện thời Hồng Đức (1479-1497) được chép trong Thiên Nam dư hạ tập vẫn còn chép là Thanh Giang. Năm 1490, niên hiệu Hồng Đức thứ 21 thì Thanh chương là một huyện thuộc phủ Đức Quang (cùng với Hương Sơn, La Sơn, Thiên Lộc, Nghi Xuân, Chân Phúc), xứ Nghệ An. Năm 1831, niên hiệu Minh Mệnh thứ 12, xứ Nghệ An tách thành 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh. Lúc đó huyện Thanh Chương nhập vào phủ Anh Sơn (gồm các huyện: Lương Sơn, Nam Đàn, Thanh Chương và Hưng Nguyên) thuộc tỉnh Nghệ An. Năm 1919, chính quyền thực dân phong kiến bỏ cấp phủ, huyện Thanh Chương trực thuộc tỉnh Nghệ An. Từ 1991 đến nay, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An.
