Северодонецкий район расположен в западной части Луганской области, на историко-этнографической территории Слобожанщины. В пределах района протекает река Северский Донец. Вблизи Лисичанска расположен геологический памятник природы "Конгрессов (Гельмерсенов) яр".
Административным центром Северодонецкого района является город Северодонецк. В нем же временно располагается администрация Луганской области. Площадь территории района составляет более 2685 квадратных километров. Численность населения района превышает 375 000 человек.
В состав Северодонецкого района входят 84 населенных пункта, которые объединены в 6 территориальных громад: Горская, Кременская, Лисичанская, Попаснянская, Рубежанская и Северодонецкая городские территориальные громады.