Stor-Mattaure har et overflateareal på 18,4 km². Innsjøen ligger nord for Arjeplog, 452 meter over havet. Gjennom Flyggsundet i innsjøens søndre ende er den forbundet med Lill-Mattaure (Máttávrre). Vest for Stor-Mattaure ligger vannet Bietsasjávrre. Innsjøene dreneres via Gállájávrre av Mattaureälven. Elven har tidligere vært en del av en kanal for tømmerfløting.