Географія Новомиргородський район знаходиться на півночі Кіровоградської області. Межує з Новоархангельським, Маловисківським, Кропивницьким та Олександрівським районами Кіровоградської області, а також з Катеринопільським, Шполянським, Смілянським та Кам'янським районами Черкаської області.