Надымский район находится в центральной части Ямало-Ненецкого автономного округа. На юге и юго-западе он граничит с Ханты-Мансийским автономным округом, на западе с Приуральским районом ЯНАО, на северо-западе – с Ямальским, на северо-востоке – с Тазовским, на востоке – с Пуровским. Северная граница проходит по акваториям Обской и Тазовской губы.

Район расположен в северной части Западно-Сибирской низменности, охватывает бассейн реки Надым и западную часть Тазовского полуострова. Общая площадь района составляет 110 тыс. км2. Территория района покрыта множеством озер и более чем наполовину заболочена. Помимо самой крупной реки Надым, на территории района протекают реки Правая Хетта, Левая Хетта и другие. Повсеместно распространена многолетняя мерзлота.

Надымский район, согласно закону Ямало-Ненецкого автономного округа «О наделении статусом, определении административного центра и установлении границ муниципальных образований Надымского района» от 20 декабря 2004 г. № 111-ЗАО, наделен статусом муниципального района с административным центром город Надым. В составе территории муниципального образования Надымский район образованы муниципальные образования, наделенные статусом:

  • городского поселения – город Надым, поселок Пангоды, поселок Заполярный;
  • сельского поселения – село Кутопьюган, поселек Лонгъюган, село Ныда, село Нори, поселок Правохеттинский, поселок Приозёрный, поселок Ягельный.

Основное значение Надымского района в экономике не только региона, но и страны связано с добычей и транспортировкой природного газа и нефти. На территории района добывается около 30% общероссийского объема газа, проходят основные потоки газа на Урал и в центральные районы России, в Восточную и Западную Европу.

Большое значение для коренных малочисленных народов Севера имеют традиционные отрасли хозяйствования — оленеводство, рыбный и охотничьи промыслы, звероводство.