Xã Quyết Thắng nằm ở phía tây bắc của huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang. Diện tích của xã là khoảng 16,8 km², với địa hình đa dạng từ đồi núi đến đất thấp. Khí hậu ở đây thuộc loại khí hậu nhiệt đới gió mùa, có mùa khô và mùa mưa rõ rệt.
Theo thống kê năm 2021, dân số của xã Quyết Thắng là khoảng 2.900 người. Xã có nhiều danh lam thắng cảnh như thác Tàng Tênh, thác Vạc Vàng, hang Tích Nữ, hang Kiếm Sơn, đồi Tà Xùa... Đặc sản của xã là rượu cần, thịt lợn Mường Khuông, nấm rừng và các loại trái cây như sầu riêng, xoài, chôm chôm...