Район розташований на півночі Дніпропетровської області. На сході він межує з Новомосковським, на півдні — з Дніпровським, на заході — з Царичанським та Петриківським районами Дніпропетровської області. На півночі по річці Оріль — з Полтавською областю, а на північному сході — з Харківщиною. До кордону з Російською Федерацією в напрямку м. Бєлгорода — 300 км.