Está dividida em dezessete municípios, sendo Pau dos Ferros o mais populoso e com o maior PIB da microrregião. Suas microrregiões limítrofes são a microrregião da Serra de São Miguel e microrregião da Serra do Pereiro (Ceará) a oeste, a microrregião da Chapada do Apodi a norte, a microrregião de Umarizal a leste e as microrregiões de Sousa, Cajazeiras e Catolé do Rocha a sul, as três últimas no estado da Paraíba. Com exceção de Pau dos Ferros, os demais municípios apresentam uma população abaixo de vinte mil habitantes, e é nesta microrregião onde se localiza o município menos populoso do estado do Rio Grande do Norte, Viçosa, com habitantes. Assim como no estado, todos os municípios desta microrregião apresentam médio IDH, sendo também Pau dos Ferros o município com maior Índice de Desenvolvimento Humano (0,725), que também é o sétimo maior do estado, segundo dados divulgados em 2000 pelo Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento. Sua população segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística em 2014 é de 118 721 habitantes.

A microrregião de Pau dos Ferros, juntamente com as microrregiiões da Serra de São Miguel e de Umarizal, forma uma região conhecida como Alto Oeste Potiguar.