Чистоозерный район расположен на юго-западе Новосибирской области в Кулундинской степной зоне, соседствует с Татарским, Купинским, Чановским районами Новосибирской области, Омской областью, южная граница района - государственная граница России с республикой Казахстан. На территории района расположены две пограничные заставы. Расстояние от областного центра г. Новосибирска составляет528 км.
Территория района - 5,69 тыс.кв.км. Численность населения на 01 января 2018 года - 17,4 тыс. человек. 68% населения - сельские жители. В административном центре проживает 5,5 тыс. человек. Этнический состав населения: русские - 90%, казахи - 1,3%, немцы - 4,7%, украинцы - 1%.
Общая площадь территории района составляет568784 га. Из данной площади земли лесного фонда составляют 33643,9га, водного - 95256,7 га, земли промышленности, энергетики, транспорта, связи - 5990,1 га, земли запаса - 62607,5га.
Район находится в зоне резко-континентального климата, характеризующегося значительными колебаниями сезонных, а также дневных и ночных температур. Среднесуточная температура января -23 СО, среднесуточная температура июля +25 СО.Безморозный период длится от 115 до 120 дней. Среднегодовое количество осадков 350-370 мм. Высота снежного покрова 20 -30 см. Среднегодовая относительная влажность воздуха составляет 76 %.
Рельеф территории района гривно - долинный, причем гривы вытянуты преимущественно с северо - востока на юго-запад. Территория района расположена в зоне постепенного перехода от засушливых к сухим степям. В структуре категорий земель наибольшую часть территории района составляют земли сельскохозяйственного назначения - 65 %.