Межує на півночі та сході із Бориспільським, Баришівським та Яготинським районами Київської області, на півдні — з Драбівським та Золотоніським районами Черкаської області. Західна межа району проходить вздовж Канівського водосховища, площа якого в межах району становить 20706,3 га. На території району протікає 6 річок довжиною понад 10 км. Найбільші — Дніпро — довжиною 30 км, Трубіж — 50 км, Альта — 34 км, Броварка — 33 км, Карань — 26 км (в межах Переяслав-Хмельницького району).