Через район протікають 3 річки: Случ, Ікопоть, Деревичка. Із мінерально-сировинних ресурсів в Старокостянтинівському районі є запаси графітів, вапняків, апатитів, глин та сапонітів, що є сировиною для промисловості будівельних матеріалів.