Untermühlthal ist ein Ortsteil der Gemeinde Dietramszell im oberbayerischen Landkreis Bad Tölz-Wolfratshausen.

Das Dorf liegt eineinhalb Kilometer westlich von Dietramszell. Es gehörte bereits vor der Gebietsreform in Bayern zur Gemeinde Dietramszell.

1871 wohnten im Ort 63 Personen, bei der Volkszählung 1987 wurden 57 Einwohner registriert.

Im Dorf gibt es zwei eingetragene Baudenkmäler:

• Bauernhaus Untermühlthal 7 (siehe Denkmalliste)
• Wohnteil des ehemaligen Kleinbauernhauses Untermühlthal 15 (siehe Denkmalliste)

• Untermühlthal in bavarikon.de

47.8459411.57993Koordinaten: 47° 51′ N, 11° 35′ O