Abşeron rayonu Xəzər dənizinin qərb sahilində yerləşir.
Abşeron rayonu Qobustan rayonu, Sumqayıt şəhəri, Bakı şəhərinin Sabunçu, Qaradağ və Binəqədi rayonları ilə həmsərhəddir. Rayon quru subtropik iqlim qurşağında yerləşir, iqlim tipinə görə yarımsəhra quru və çöl iqliminə aiddir.