孟底沟水电站位于四川省甘孜藏族自治州雅江县境内的雅砻江干流上。雅砻江是金沙江的最大支流，孟底沟水电站就选址在雅江县牙根乡与牙衣河乡交界附近的河段。该位置处于青藏高原向四川盆地过渡地带，周边地形较为复杂，高山峡谷相间。其地理位置对于开发雅砻江水能资源具有重要意义，在合理利用水能、推动区域经济发展等方面发挥积极作用。