Оршанский район расположен на юго-востоке Витебской области, в верховье Днепра. Его площадь 1,7 тысячи квадратных километров. Протяженность с севера на юг 53 километра, с запада на восток – 44 километра. Район граничит с Сенненским, Лиозненским, Толочинским, Дубровенским районами Витебской области, Шкловским и Горецким районами Могилевской области.

Сельскохозяйственных угодий – 102,6 тыс. гектара, в том числе 73,88 тысячи гектара пашни.
На территории района находятся 260 населенных пунктов, 2 из которых – городские поселки. На 1 января 2007 года численность населения по району составила 32,2 тысячи человек, из которых в городском поселке Ореховск проживает 3,1 тысячи человек и в городском поселке Копысь – 825 человек. 

Административно район делится на один поселковый и 16 сельских Советов депутатов.

Большую часть района занимает Оршанская возвышенность. Самая высокая точка района – 237,5 метра над уровнем моря, самая низкая – 146 метров.

Климат района – умеренно континентальный, среднегодовая температура января –7, 8 °С, июля – +18 °С. Выпадает осадков за год 627 мм. Вегетационный период - 184 дня.

По территории района протекают реки, которые относятся к бассейнам двух морей – Черного и Балтийского. Самая большая река – Днепр с притоками Одров, Оршица, Крапивенка, Леща. В районе имеются озера: Большое Ореховское, Девинское, Кузьмино, Каресино, Перевалочное.

Болота располагаются на 4,2 тысячах гектарах. Леса занимают 23 % территории района. В основном они хвойные и еловые, встречаются березовые, осиновые, ольховые. В лесах Оршанщины встречаются лось, дикий кабан, косуля, благородный олень. Довольно редко – рысь, медведь, барсук. Они внесены в «Красную книгу» Республики Беларусь и находятся под охраной.

Среди полезных ископаемых – торф, доломит, песчано-гравийный материал, строительные пески, легкоплавкие глины.

На территории района от Орши проходят железные дороги на Минск, Могилев, Кричев, Витебск, Лепель, Москву. Из автодорог наиболее значимые Брест – Москва и Могилев-Витебск.