Район расположен на западе Забайкальского края, граничит на западе с Улётовским и Хилокским районами, на юге — с Дульдургинским районом, на востоке — с Карымским, на севере — с Республикой Бурятия. Территория района — 15 707,5 км². В состав района входят 3 посёлка городского типа и 54 сельских населённых пункта. Административный центр района — город Чита (одновременно является самостоятельным муниципальным образованием). Климат в районе резко континентальный. Район покрыт, в основном, лиственничной тайгой, территория Арахлейской котловины занята лесостепью. Из рек основная — река Ингода с притоками Кручина, Оленгуй, Чита. К западу от города Читы через Яблоновый хребет расположена система Ив