Довжина з півночі на південь — 41 км, зі сходу на захід — 60 км. Районний центр — смт Біловодськ — розташований на відстані 92 км від обласного центра — м. Луганська і на відстані 56 км від найближчої залізничної станції Старобільськ. Територію району перетинають автодороги загальнодержавного значення Старобільськ—Мілове та обласного значення Широкий—Марківка.