Расположен на северо-западе области, с запада граничит с Самарской областью. Площадь 2,9 тыс.км². В ландшафтно-геоморфологическом отношении занимает пограничное положение между Бугульминско-Белебеевской возвышенностью и Общим Сыртом. Гидрографическую сеть образуют бассейны рек Малый и Большой Кинель – притоки Самары. 
Территория района сложена в основном красноцветными отложениями татарского яруса перми (глины, песчаники, алевролиты), а также неоген-четвертичными отложениями (суглинки, глины, пески). Хорошая геологическая изученность района связана с тем, что его территория вместе с прилегающей частью Самарской области вскоре после открытия нефти стала полигоном, на котором была разработана стратиграфия татарского яруса перми. В настоящее время разрабатываются Красноярское, Бугурусланское, Садкинское и другие месторождения нефти. 
К северу от Малого Кинеля преобладают сильно расчлененные сыртово-холмистые лесостепные ландшафты, к югу сменяющиеся равнинными распаханными степями. Почвенный покров представлен преимущественно черноземами типичными и обыкновенными, меньшее распространение получили серые лесные почвы. Большую научную ценность представляют лесные массивы района, являющиеся своеобразными форпостами на южной границе лесостепной зоны. Современная лесистость составляет 11% территории. Пастбища и сенокосы занимают 18,5% территории, а доля пашни – 56,5%. 
Памятники природы занимают 581,6 га, или 0,2% территории, в них представлены геолого-геоморфологические объекты, лесонасаждения А.Н. Карамзина и элементы типичных ландшафтов северо-запада области – расчлененный склон Малого Кинеля с сосновым редколесьем. 
В районе имеются хорошие возможности для сохранения слабонарушенных экосистем Бугульминско-Белебеевской возвышенности, формирующих ключевую территорию природно-экологического каркаса Волго-Уральского региона. Это, в первую очередь, крупные лесные массивы Шурыгинский (1450 га), Лукинский (675 га) и Карповский (364 га) с разнообразным составом древостоя (дуб, вяз, береза, липа, клен остролистный, осина, ясень). Зональная разнотравно-ковыльная растительность на придолинном плакоре представлена Наумовской степью (235 га), петрофитные варианты на неполноразвитых черноземах – в урочище Зманный Сырт (265 га). Местное значение имеют многочисленные родники – Русско-Боклинский, Старо-Тюринский, Сахарный, Бабань-Каша, Раевский, Гармаши и другие.

Фотоальбом