Поверхность района плосковолнистая, в пределах Центральноберезинской равнины. Преобладают высоты 160-200 м над уровнем моря, максимальная – 150 м (урез реки Свислочь). Крупнейшие реки Свислочь (с притоками Волма, Титовка, Талька) и Птичь (с притоком Шать). Густота естественной речной сети 0,4 км/км.кв. Озера Сергеевичское и Материнское. На реке Титовка созданы водохранилища Красногвардейское и Марьина Горка. Почвы сельскохозяйственных угодий дерново-подзолистые (31,8%), торфяно-болотные (23,8%), дерновые и дерново-карбонатные заболоченные (8%), пойменные (3,4%). Леса (40% территории) сосновые, березовые, черноольховые, еловые, и др.; основные массивы на юге района, вдоль рек Свислочь, Талька, Птичь. Под болотами 4,4% площади; крупнейшие Сутино, Ореховский Мох. Из охотничье-промысловых животных водятся лось, кабан, косуля, лисица, куница, заяц-беляк, заяц-русак, тетерев, глухарь и др. В пределах района биологические заказники республиканского значения Копыш, Матеевичское, Омельнянский. В Красную книгу Республики Беларусь занесены животные: трехпалый дятел, хохлатый жаворонок, большой подорлик и др.; 24 вида растений: фиалка топяная, первоцвет высокий, валериана двудомная и др.
Полезные ископаемые: торф, песчано-гравийный материал, строительные пески, глины и суглинки, сапропель.
Климат. Средняя температура января -6,9 оС, колеблется от -16,3 оС (1987) до 0,3 оС (1989), июля 17,7 оС, от 14,2 оС (1979) до 22 оС (1936). Осадков выпадает 631 мм, от 448 мм (1911) до 884 мм (1998). Продолжительность вегетационного периода 188 суток.