Полтавський район розташований у східній частині Полтавської області, в історико-етнографічному регіоні Середнього Подніпров'я. В межах району протікають річки Псел та Ворскла, південний край омивається водами Кам'янського водосховища на Дніпрі. Природу Дикансько-Опішнянського лісового масиву і заплави Ворскли охороняє Диканський регіональний ландшафтний парк.
Адміністративним центром Полтавського району є обласний центр, місто Полтава. Тут розташовані такі історико-культурні пам'ятки, як Успенський собор на Івановій горі, Спаська церква, Полтавський краєзнавчий музей ім. Василя Кричевського, Літературно-меморіальний музей Івана Котляревського, Літературно-меморіальний музей Панаса Мирного, Державний історико-культурний заповідник "Поле Полтавської битви" тощ ...