Тербунский район находится под 52° северной широты и 38° восточной долготы, расположен в центре Русской равнины на Среднерусской возвышенности. Район находится в пределах черноземной полосы в лесостепной зоне.

Территория района составляет 1170,07 км?. Протяженность с севера на юг — 32 км, а с запада на восток — 51 км. Площадь возвышенная, неровная, поверхность порезана оврагами, речками, представляет собой многочисленные холмы, резко возвышающиеся над речными долинами. Главные реки — Олымчик и Снова. Озер, прудов мало. Лесная площадь незначительна.

Район граничит с тремя областями: Орловской (Ливенский район). Курской (Касторенский район), Воронежской (Семилукский район) и в своей Липецкой — с Долгоруковским, Задонским, Хлевенским и Воловским районами. На территории района находятся 15 сельских Советов, 76 сел и деревень.

Район располагается в умеренном климатическом поясе Северного полушария. Годовое количество осадков - 450-500 мм. Средняя температура января -9,5°, июля +19,5° Преобладающее направление ветра в январе - северо-восточное, в июле - юго-восточное. Климат района умеренно-континентальный с теплым летом и умеренно холодной зимой. Все сезоны года четко выражены.

Физическая карта Тербунского района Почвенный покров: типичные черноземы на юге и солоди на севере района. В сильной степени развиты эрозионные процессы. Растительный покров представлен лесостепными и лесными видами растений.

На территории района расположены ландшафтно-геологические памятники природы: Тербунские песчаники, Конь-Камень, песчаники реки Олымчик, Апухтинские песчаники, ландшафтный памятник - Романов лес; дендрологические памятники: парк в селе Тульском и парк в селе Борки.