Das County liegt im Südosten von Missouri in den Ozarks und wird vom St. Francis River durchflossen. Es ist etwa 50 km vom Mississippi River entfernt, der Grenze zu Illinois bildet. Das County hat eine Fläche von 1289 Quadratkilometern, wovon 2 Quadratkilometer Wasserfläche sind. An das Madison County grenzen folgende Nachbarcountys:
Nach der Volkszählung im Jahr 2010 lebten im Madison County 12.226 Menschen in 4757 Haushalten. Die Bevölkerungsdichte betrug 9,5 Einwohner pro Quadratkilometer. In den 4757 Haushalten lebten statistisch je 2,54 Personen.
Ethnisch betrachtet setzte sich die Bevölkerung zusammen aus 97,8 Prozent Weißen, 0,5 Prozent Afroamerikanern, 0,4 Prozent amerikanischen Ureinwohnern, 0,4 Prozent Asiaten sowie aus anderen ethnischen Gruppen; 1,9 Prozent stammten von zwei oder mehr Ethnien ab. Unabhängig von der ethnischen Zugehörigkeit waren 2,1 Prozent der Bevölkerung spanischer oder lateinamerikanischer Abstammung.
23,8 Prozent der Bevölkerung waren unter 18 Jahre alt, 58,8 Prozent waren zwischen 18 und 64 und 17,4 Prozent waren 65 Jahre oder älter. 50,9 Prozent der Bevölkerung war weiblich.
Das jährliche Durchschnittseinkommen eines Haushalts lag bei 33.456 USD. Das Pro-Kopf-Einkommen betrug 17.239 USD. 19,3 Prozent der Einwohner lebten unterhalb der Armutsgrenze.[7]