孫吳縣地處小興安嶺北麓、黑河市中部,北鄰黑河市,南接五大連池市,西連嫩江市,東與遜克縣毗鄰,是黑河市的重要交通樞紐。全縣總面積4318.9平方公里,邊境線長35公里。
行政區(qū)域內(nèi)縣轄2個鎮(zhèn),9個鄉(xiāng),94個行政村,28個自然屯,7個國營林場,1個國營苗圃,1個良種場、1個種畜場;境內(nèi)有五大連池農(nóng)場1個分場5個連隊,紅色邊疆農(nóng)場10個連隊。
縣轄2個鎮(zhèn)9個鄉(xiāng)分別為:孫吳鎮(zhèn)、辰清鎮(zhèn)、西興鄉(xiāng)、沿江滿達鄉(xiāng)、腰屯鄉(xiāng)、臥牛河鄉(xiāng)、群山鄉(xiāng)、奮斗鄉(xiāng)、紅旗鄉(xiāng)、正陽山鄉(xiāng)、清溪鄉(xiāng)。