毛藏乡地势西部高，东南低。地形为山大沟深，属高山丘陵区。主要大山有牛头山、卡洼掌、佛爷沟顶、黑鄂博掌等。最高峰大雪山，位于天祝与青海省门源县相接处的卡洼掌，海拔4874米，是天祝县的最高山峰；最低点黄达坂沟口，位于乡最东端的毛藏峡口，海拔2579米。

毛藏乡属温带大陆性高原气候。气温寒冷干燥、光照不足、生长期短。年均气温零下2℃，全年无霜期60天。降雨多集中在7—9月，占全年降水量的60%。境内卡洼掌、牛头山、车龙、黑鄂博掌等高海拔地区终年有冰雪覆盖。

毛藏乡属石羊河水系。境内水资源充沛，毛藏河贯穿全境，自西向东流入凉州区境内，河道全长约42千米。

毛藏乡主要自然灾害有干旱、洪水、雪灾等。最为严重的一次雹灾发生在1995年7月24日17时至19时，降雹持续时间长达40分钟，冰雹最大直径5厘米，地面积雹厚度为15—20厘米，随后暴发山洪，毛藏乡4个村80户牧民的1300多头（只）大小牲畜被冻死或洪水冲走，造成经济损失78万元。

毛藏乡境内矿藏资源丰富，有煤、铜、金、萤石等。其他自然资源中，野生动物有马鹿、石羊、麝、雪豹、狼、旱獭、蓝马鸡、雪鸡等；野生中药材有冬虫夏草、柴胡、秦艽、竹节羌活、藏红花等；天然野菜有鹿角菜、石葱花和柳花菜等。

2011年末，毛藏乡辖区总人口1278人，其中城镇常住人口22人，城镇化率2%。另有流动人口26人。总人口中，14岁以下215人，占16.8%；14—64岁895人，占70%；65岁以上168人，占13.2%。总人口中，以藏族为主，达987人，占77.25%。2011年，人口出生率8.2‰，人口死亡率4.8‰，人口自然增长率3.4‰。

2017年末，毛藏乡常住人口为1182人。

截至2018年末，毛藏乡户籍人口为1308人。

2011年末，毛藏乡财政总收入367.82万元，其中补助收入134.4万元，专款收入91万元，惠农资金收入142.3万元。财政支出351.8万元，其中一般财政支出134.4万元，专款支出80.7万元，惠农资金支出142.3万元。2011年末，农牧民人均纯收入达3351元。

2011年末，毛藏乡有草原面积53.6万亩，森林面积40万亩。2011年末，毛藏乡实现牧业增加值1215万元，占生产总值比重的90%。2011年，毛藏乡畜牧业以饲养牛、羊、生猪、家禽为主。牛饲养量1.1万头，年末存栏0.8万头；羊饲养量4.7万只，年末存栏3.4万只；生猪饲养量6000头，年末存栏3000头；家禽年饲养量700羽。

毛藏乡以矿产开发、水电开发为主。2011年末，毛藏乡实现了工业增加值960万元，企业增加值1560万元。

2011年末，毛藏乡有商业网点7个，从业人员7人。2011年，毛藏乡社会商品销售总额达54万元，比上年增长13%。

2011年末，毛藏乡有村级文化活动中心4个，农家书屋4个，藏书1.2万册。省、市文物保护单位各1处。境内有建于清初的藏传佛教文化活动场所毛藏寺。

2011年末，毛藏乡有广播电视站1个，全乡使用卫星接收电视，4个村全部实现“村村通”目标，广播电视覆盖率达90%以上。有中央电视台1台，甘肃省及武威、天祝电视台节目在本地落户。

2011年末，毛藏乡有学校体育操场1个。1个村安装了健身器材，经常参加体育活动的人员常住人口的30%。

2011年末，毛藏乡有小学1所，在校生23人，专任教师8人，小学适龄儿童入学率、小升初升学率、九年义务教育覆盖率均达100%。

2011年末，毛藏乡有农业技术人员4人，畜牧技术人员4人，农民技术员6人。

2011年末，毛藏乡有乡卫生院1个，卫生技术人员4人，其中有执业医师1人，执业助理医师1人，注册护士2人。病床8张。2011年，新型农村合作医疗参合人数1126人，参合率91.2%。

2011年，毛藏乡有城镇最低生活保障户数4户，人数4人。农村最低生活保障户数99户，人数297人；农村五保分散供养11人。民政部门医疗救助71人次，支出7.5万元。国家抚恤、补助各类优抚对象3人。年末参加新型农村社会养老保险522人，参保率95%。

毛藏乡有284乡道经过境内

毛藏乡因境内有藏传佛教寺院毛藏寺而得名，“毛藏”，藏语意为“不算之家”。