Ucar rayonu Bakıdan 240 km qərbdə, Şirvan düzündə yerləşir. Ərazisində 32 yaşayış məntəqəsi var. Şimaldan Göyçay, şərqdən Kürdəmir, cənubdan Zərdab, qərbdən Ağdaş rayonları ilə əhatə olunur. Rayonun coğrafi mövqeyi olduqca əlverişlidir. Bakı-Tbilisi dəmir yolunun və magistral avtomobil yolunun Ucar rayonundan keçməsi, habelə Qədim İpək yolunun bərpa olunmaqla Ucardan keçməsi yerləşdiyi yerin iqtisadi əhəmiyyətini olduqca artırır.

Ucar rayonu Bakı şəhərindən 234 km qərbdə-Şirvan düzündədir. Mərkəzi Ucar şəhəri olmaqla Bakı-Tbilisi dəmir yolunun, Bakı-Gəncə və Göyçay-Zərdab magistral avtomobil yollarının qovşağında yerləşir. Səthi ovalıqdır. Ərazinin şərq və cənub-şərq hissəsi okean səviyyəsindən aşağıda yerləşir. Antropogen çöküntüləri yayılmışdır. Boz-çəmən torpaqları vardır. Ümumi torpaq fondu 83398 hektardır. Su mənbələri Göyçay çayı,Türyançayın qolu olan Qarasu çayı və Yuxarı Şirvan kanalıdır. Baş Şirvan kollektoru Ucar rayonunun cənubundan keçir.