Тихвинский район расположен на северо-востоке Ленинградской области. На западе он граничит с Волховским и Киришским районами, на юге — с Новгородской областью и Бокситогорским районом, на востоке — с Вологодской областью и Бокситогорским районом, на севере — с Лодейнопольским районом.
Город Тихвин имеет удобное транспортное расположение. Через него проходят автомобильные и ж/д пути, связывающие Санкт-Петербург с северо-восточными и восточными регионами страны.
Расстояние от Санкт-Петербурга до Тихвина: по железной дороге 198 км, по автотрассе 218 км.
Район является одним из крупнейших по занимаемой площади (7 018 км²) и населению в области. Число населённых пунктов — 198.
Для района характерны мягкая зима со средней температурой от −7°С до −11°С, частыми оттепелями и умеренно тёплое лето, в среднем от +15°С до +22°С.
Район географически находится в полосе южной тайги и на 84% занят лесами.
Растительный мир района отличается разнообразием: только лекарственных растений насчитывается более 30 видов. В лесах района насчитывается более 50 видов животных, 250 видов птиц.
Водная поверхность территории района образована реками общей протяжённостью 2 500 км (наиболее крупные — Паша, Сясь) и 146 озёрами общей площадью 112 км².
