Большую часть территории района занимает Западно-Сибирская равнина. Расположенная на юго-востоке Алтайская горная страна — самая высокая часть Западной Сибири (г. Белуха — 4506 м).
Большая часть Западной Сибири располагается в области континентального климата умеренного пояса, а северная ее часть находится в пределах субарктического и арктического поясов, поэтому ее климат носит умеренно континентальный характер. Зимой и в летнее время, когда циклоническая деятельность, а с ней и поступление атлантического воздуха ослабевают, в Западную Сибирь поступает арктический воздух.