В районе находится 23 населенных пунктов, которые сообщаются автомобильными дорогами с асфальтовым и гравийным покрытием. Площадь района составляет 2305,2 кв.км. В районе проживает 25,0 тыс. человек, в райцентре Мамонтово – свыше 9 тыс. чел. Средняя плотность населения – 12 жителей на 1 кв. км.

Рельеф местности – равнинный с общим едва заметным уклоном к югу. Высота над уровнем моря – 186 м. Климат – резко-континентальный. Почвы района представлены 50 типами и подтипами.

Площадь лесов - 20131 га, где всю хозяйственную деятельность ведет Ребрихинский лесхоз (Кадниковское лесничество), ООО «Мамонтово лес» в состав которого входят 4 лесничества (Гуселетовское лесничество находится на территории Романовского района) и Буканский питомник.

На территории района проходят три уникальных ленточных бора: Барнаульский, Кулундинский, Касмалинский. В лесах произрастает более 30 видов древесно-кустарниковой растительности и более 50 видов трав. Основная деревообрабатывающая порода: сосна.

На территории района расположен государственный заказник площадью 8 тыс. га в Касмалинском бору, выделен с 1963 г. с целью сохранения и поддержания экологического баланса.

Водные ресурсы Мамонтовского района представлены густой сетью озер (22 крупных), речек (4) и прудов. Общая площадь открытых водоёмов – 10159 га. Озера остаточного происхождения занимают ложбины древнего стока вод. В большинстве озер вода пресная.

Охотоугодья в районе составляют 296 га, 20 % территории которых относятся к зонам воспроизводства.

В районе незначительные запасы полезных ископаемых осадочного происхождения: глина, пески, сапропели.

В Мамонтовском районе насчитывается 153 памятника – объекта культурного наследия. Из них 2 памятника архитектуры, 47 – военно-исторических, 104 – археологии (4 – федерального значения).