Das County liegt im äußersten Nordwesten von Iowa am Ostufer des Big Sioux River, der die Grenze zu South Dakota bildet. Im Norden grenzt das Lyon County an Minnesota. Es hat eine Fläche von 1.522 Quadratkilometern, ohne nennenswerte Wasserfläche. An das Lyon County grenzen folgende Countys:
Das Lyon County wurde 1851 aus ehemaligen Teilen des Woodbury County gebildet. Benannt wurde es nach General Nathaniel Lyon (1818–1861), einem Offizier im Mexikanischen Krieg und im Bürgerkrieg.
Nach der Volkszählung im Jahr 2010 lebten im Lyon County 11.581 Menschen in 4.502 Haushalten. Die Bevölkerungsdichte betrug 7,6 Einwohner pro Quadratkilometer.
Ethnisch betrachtet setzte sich die Bevölkerung zusammen aus 97,9 Prozent Weißen, 0,1 Prozent Afroamerikanern, 0,1 Prozent amerikanischen Ureinwohnern, 0,2 Prozent Asiaten sowie aus anderen ethnischen Gruppen; 0,6 Prozent stammten von zwei oder mehr Ethnien ab. Unabhängig von der ethnischen Zugehörigkeit waren 1,8 Prozent der Bevölkerung spanischer oder lateinamerikanischer Abstammung.
In den 4.502 Haushalten lebten statistisch je 2,40 Personen.
27,7 Prozent der Bevölkerung waren unter 18 Jahre alt, 55,5 Prozent waren zwischen 18 und 64 und 16,8 Prozent waren 65 Jahre oder älter. 50,1 Prozent der Bevölkerung war weiblich.
Das jährliche Durchschnittseinkommen eines Haushalts lag bei 48.467 USD. Das Prokopfeinkommen betrug 22.815 USD. 8,0 Prozent der Einwohner lebten unterhalb der Armutsgrenze.[8]
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