头道水乡位于云南省云县，乡政府所在地距离县城约25千米，平均海拔约为1640米。该乡总面积为147.7平方千米，地势起伏较大，海拔范围在1160至2548米之间。头道水乡地理位置独特，东侧毗邻茶房，西侧与凤庆县相邻，南部连接临沧市，北部与爱华相连，西南部则与幸福接壤。境内交通便利，国道214线穿行其中。

头道水乡地处高寒山区，气候条件表现为年平均气温大约为15.5摄氏度，年均降水量超过1770毫米。这种气候特征使得该地区成为典型的小气候区。

头道水乡下辖10个村民委员会，分别为头道水、大帮卡、新寨、箐口、丫口田、昔汉、刘家箐、黑马塘、石房、中岭岗。此外，还包含85个村民小组以及195个自然村。