Близнюківський район був заснований в 1923 році, його центром є селище Близнюки.
Район розташований у межах Полтавської рівнини, в степовій зоні південної частини Харківської області, на вододілі Дніпра і Сіверського Донця.
Загальна площа Близнюківського району складає 1380 кв. км.
На північному заході він межує з Лозівським, на північному сході - з Барвінківським районами Харківської області, на півдні - з Петропавлівським й Павлоградським районами Дніпропетрівської області, а на сході - з Олександрівським районом Донецької області.
Рельєф Близнюківщини рівнинно-горбистий. Серед орних земель найбільшу частину займають чорноземи. Територія району перерізана численними балками й річками. Нею протікають сім річок: Самара, Бритай, Тернівка, Опалиха, Сухий Торець, Гнилиця і Літовщина.