Дмитриевский район расположен в северо-западной части Курской области и центре Европейской части Российской Федерации в непосредственной близости с Российско - Украинской границей, является составной частью Курской области.
Район имеет общие границы с соседними Железногорским, Фатежским, Конышевским и Хомутовским районами. Протяженность района с севера на юг - 51 км, с востока на запад - 53 км. Общая протяженность границ района составляет 312 км. Территория района 1270 кв.км. (4,26 % от территории Курской области).