Район расположен в северо-западной части республики, в пределах Прибельской увалисто-волнистой равнины, в междуречье Быстрого Таныпа и Буя. Климат теплый, умеренно влажный. Растительный покров в лесной зоне представлен хвойными и мягколиственными лесами, ими занято 60308 га площади.

      Районный центр – с. Калтасы, находится в 210 км от г. Уфы, в 50 км от железнодорожной станции Янаул, в 40 км от г. Нефтекамска.

     Площадь района составляет 1548,35 кв. км, его протяженность с запада на восток – 63 км, с севера на юг – 47 км.
Граничит на севере с Янаульским, на востоке – Бураевским, на юге – Дюртюлинским, на западе - с Краснокамским районами.

     На территории района проходит автомагистраль республиканского значения Уфа – Бирск – Нефтекамск. Общая площадь земель водного фонда составляет 66 га – река Быстрый Танып, которая протекает в юго-восточной части района по границе с Бураевским районом.

     По территории района протекают реки – Гарейка, Киебак, Калтасинка, Тыхтем, Кельтей, Орья, Амзя, Березовка и 119 ручьев и речушек.
Общая протяженность рек района 469,7 км, в том числе р. Быстрый Танып – 37 км. На территории района имеются 17 озер общей площадью 23,2 га.

      В районе разведаны месторождения нефти, кирпично-керамзитного сырья, песка.