Se encuentra a unos 5 km al suroeste del centro de la ciudad de Tallin. Limita con los distritos de Haabersti, Nõmme y Kristiine. Con 8,1 km², es el más pequeño de los ocho distritos de Tallin. Mustamäe tiene 64.243 habitantes (a 1 de enero de 2008) y se divide en cuatro subdistritos (en estonio asumid): Kadaka, Mustamäe, Siili y Sääse.
Mustamäe se compone principalmente de bloques de pisos prefabricados de estilo soviético de entre 5 y 9 plantas, construidos entre 1962 y 1973. Un sistema de trolebús comunica Mustamäe con otras partes de la ciudad.
