Район расположен в предгорьях Карабахского хребта (запад), и в долине реки Аракс. Граничит на юге с Исламской Республикой Иран, на юго-западе — с Джебраилским, на западе — с Ходжавендским, на севере — с Агджабединским, на востоке — с Бейлаганским районами. Площадь района составляет 1386 км². В районе 2 города - районный центр — город Физули (В западной части района, ранее был занят НКР, отбит азербайджанскими войсками в 2020 году), и город Горадиз (в восточной части района) который был занят НКР в ходе карабахской войны, затем отбит азербайджанскими войсками в 1994 году.