Qazaxin piiri sijaitsee Azerbaidžan länsiosassa Pienen Kaukasuksen reuna-alueella. Se rajoittuu pohjoisessa ja idässä Ağstafan piiriin, etelässä ja lännessä Armeniaan sekä luoteessa Georgiaan. Piiriin kuuluvat Barxudarlın ja Yuxarı Əskiparan eksklaavit ovat olleet Vuoristo-Karabahin sodasta lähtien Armenian hallussa.