Могойтуйский район расположен в южной части Восточного Забайкалья, в междуречье Онона и Ингоды, граничит с Агинским, Ононским, Шилкинским, Карымским и Оловяннинским районами. В состав района входят 15 муниципальных образований: городское поселение «Могойтуй» и 14 сельских поселений – «Ага-Хангил», «Догой», «Ушарбай», «Зугалай», «Хара-Шибирь», «Ортуй», «Кусоча», «Цаган-Ола», «Усть-Нарин», «Боржигантай», «Цугол», «Нуринск», «Хила», «Цаган-Челутай», 30 населенных пунктов.

Территория района составляет 6,3 тысяч кв.км.и представляет собой равнины и плоскогорья, 12,3% из них покрыто лесами и кустарниками. Район располагает большими запасами природных ресурсов. Полезные ископаемые Могойтуйского района представлены месторождениями полиметаллов, сурьмы, глины, известняка. На территории района имеются памятники природы, охраняемые государством: Боржигантайская воронка, гора Хан-Уула, пещера Хээтэй, у села Нуринск – уникальные палеонтологические морские остатки древнего моря, памятники «Бурхатуйской культуры». Много уникальных целебных источников.