Müglitztal liegt im Erzgebirgsvorland, eingebettet in ein tief eingeschnittenes Tal, das von der Müglitz durchflossen wird. Die meisten Ortsteile wie Burkhardswalde und Maxen befinden sich auf einer Hochfläche westlich des Tales, während der tiefste Punkt im Tal selbst auf nur 153 Meter Höhe liegt. Der höchste Punkt erreicht 396 Meter an den Drei Linden oberhalb von Mühlbach. Verwaltungstechnisch gehört die Gemeinde zum Landkreis Sächsische Schweiz-Osterzgebirge und wird von Weesenstein aus verwaltet.
Die heutige Gemeinde entstand erst 1994 durch den Zusammenschluss mehrerer Orte, doch ihre Geschichte reicht weiter zurück. Besonders Weesenstein war immer wieder von Hochwassern der Müglitz betroffen, die schwere Schäden anrichteten. In der DDR-Zeit diente ein Ferienlager in der Hartmannmühle als Erholungsort für Kinder. Die Müglitztalbahn und die Staatsstraße 178 durchziehen das Tal und verbinden es mit der Umgebung.
Besonders sehenswert sind Schloss Weesenstein mit seinem Park und das Blaue Häusel, ein einzigartiger Pavillon im javanischen Stil. Die Naturbühne Maxen, ein Freilichttheater in einem ehemaligen Marmorbruch, und mehrere technische Denkmale wie Kalköfen prägen das Bild. Persönlichkeiten wie die Leichtathletin Ellen Wessinghage oder der Lyriker Christian Lehnert haben hier gelebt oder wirken bis heute nach.