Малая Лая расположена в лесистой местности к северо-западу от Екатеринбурга, в 24 километраэ северо-западнее Нижнего Тагила (по шоссе — в 26 километрах) на реке Лае, которая в черте села образует небольшой пруд. Возле села проходит автодорога регионального значения Екатеринбург — Серов.
Село Малая Лая было основано в 1684 году старообрядцами (кержаками), которые занимались выжигом древесного угля для Кушвинского завода, а также ремёслами и сельским хозяйством.