Район розташований у природній зоні лісостепу, в північно-східній частині Полтавської області на лівобережжі р. Дніпро, в долині річки Ворскла та її приток. Протікають річки: Ворскла, Мерла, Котельва, Котелевка (Лопухувата), Орішнє, Трюханівка та пересихаючі річечки і струмки Кайдашка, Рудка (Курячий брід), Кустовиця, Ковжижа.
А за кількістю озер Котелевщина вважається однією з найбагатших в області.