Острогожский муниципальный район, как самостоятельная административно-территориальная единица, был основан в 1928 году.
Острогожский муниципальный район расположен в западной части Воронежской области (на правом берегу реки Дон) и граничит с Репьёвским, Хохольским, Каширским, Лискинским, Каменским муниципальными районами области, на западе — с Белгородской областью.
Административный центр муниципального района – город Острогожск, расстояние от областного центра – 110 км, стоит на реке Тихая Сосна (приток Дона).
На территории района расположены 80 населённых пунктов, площадь – 173 тыс.га.
В трёх километрах от районного центра расположена железнодорожная станция Острогожск (на линии «Лиски-Валуйки»). Через город Острогожск проходит автомагистраль «Воронеж-Луганск».
По территории района протекают реки Дон, Потудань, Девица, Тихая Сосна, есть небольшие озёра.