Кармаскалинский район расположен в центре Республики Башкортостан, на левобережье среднего течения р. Белой (Агидели), которая служит северо-восточной границей с Архангельским, Гафурийским и Иглинскими районами. Район граничит на юге - с Аургазинским, на юго-западе - с Давлекановским, на западе - с Чишминским и Уфимскими районами. Находится в 50 км к юго-востоку от г. Уфы. Территория района составляет 175 тыс. га, в том числе 127 тыс. га - сельхозугодий, из них 70% пашни.
Через территорию муниципального района проходят транспортные магистрали федерального и республиканского значения: железнодорожные трассы Уфа-Кумертау-Оренбург, Уфа-Белорецк, автомобильные трассы Уфа-Оренбург, Уфа-Белорецк. Функционируют шесть железнодорожных станций, в т.ч. узловая станция Карламан. Главный аэропорт республики находится в 35 км.