Белоярский район расположен в северной части Ханты-Мансийского автономного округа - Югры на правобережье меридионального отрезка реки Обь в низменной части Западно-Сибирской равнины с абсолютными высотами до 201 метра (Сибирские Увалы). На западе Белоярский район граничит с Березовским, на юго-западе - с Октябрьским и Ханты-Мансийским, на юго-востоке - с Сургутским районами Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, на востоке и севере - с Ямало-Ненецким автономным округом.