В рамках административно-территориального устройства относится к Рождественскому сельскому округу Мышкинского района, в рамках организации местного самоуправления включается в Приволжское сельское поселение.
Деревня находится в юго-западной[2] части области, в зоне хвойно-широколиственных лесов[3], на правом берегу реки Катки, к северу от автодороги 78Н-0337, на расстоянии примерно 27 километров (по прямой) к западо-юго-западу от города Мышкина, административного центра района. Абсолютная высота — 133 метра над уровнем моря[4].
Климат характеризуется как умеренно континентальный[2], с относительно тёплым влажным летом и умеренно холодной зимой[5]. Среднегодовая температура воздуха — +3,6 °C. Средняя температура воздуха самого холодного месяца (января) — −12 °C[2] (абсолютный минимум — −46 °C[5]); самого тёплого месяца (июля) — +17,9 °C[2] (абсолютный максимум — +36 °C[5]). Вегетационный период длится около 165—170 дней. Годовое количество атмосферных осадков составляет 500—600 мм[2], из которых большая часть выпадает в тёплый период. Снежный покров держится в среднем 155 дней. Среднегодовая скорость ветра — 3,6 м/с[5].
Муханово, как и вся Ярославская область, находится в часовой зоне МСК (московское время). Смещение применяемого времени относительно UTC составляет +3:00[6].
Согласно результатам переписи 2002 года, в национальной структуре населения русские составляли 100 % из 4 чел.[8]