Географія Територія Коломацького району дорівнює 330 квадратних кілометрів (1,05 % території Харківської області). На півночі район межує з Краснокутським, на сході — з Валківським районами Харківської області, на південному заході — з Чутівським районом Полтавської області. Район розташований в лісостеповій зоні, де ліси складають 17 % загальній площі.