Районний центр — смт Талалаївка розташований на 50 км Південної залізниці на ділянці Бахмач — Ромни та за 15 км від шляху Київ — Суми. Відстань до обласного центру залізницею — 207 км, шосейними шляхами — 265 км, до м. Суми — 180 км та до м. Київ — 210 км. Територія району становить 632,9 км². Район має 45 населених пунктів, в тому числі селище Талалаївка та 44 сільських населених пунктів.