Oudomxay, auch Muang Xai, liegt in einem Talkessel zwischen Hügeln. Zwei gegenüberliegende Hügel erheben sich innerhalb der Stadt, auf denen das „Oudomxay Museum“ und ein Tempel mit einer Stupa errichtet sind. Besonders in den kalten Monaten Oktober bis Januar bestehen große Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht, da sich aufgrund Oudomxays Lage zwischen Hügeln nachts eine Nebeldecke über die Stadt legt, die sich im Verlauf des Morgens auflöst.
Die Nebeldecke hält das Sonnenlicht ab, weswegen es im Winter erst ab etwa der Mittagszeit warm wird. Aufgrund der Lage Muang Xais als wichtigstem Verkehrsknotenpunkt im nördlichen Laos.
