Rayon Qərbi Kama bölgəsinin şimal-şərq hissəsində yerləşir.

Rayonun ərazisi orta və kiçik çayların vadilərinə bölünmüş yüksək düzənlikdir. Vyatkanın çox sayda kiçik qolları vardır: Lubyanka, Burets, Oştorma; Oştormanın qolları: Nurminka və Kiya. Təbii ehtiyatları: əhəng daşı, gil, qum.

Rayon ərazisi Uralönü, daha doğrusu Mojqinski dağlarına bitişikdir. Rayonun sərhədləri güclü dolama və qırıq bir xəttin görünüşünə malikdir və heç bir təbii sərhəd ilə bağlı deyildir. Yeganə istisna, Vyatka çayı boyunca qısa bir məsafədə Kirov vilayəti ilə sərhəddir.

Rayonun relyefi təpələri və dərələri olan dalğalı bir düzənliyi xatırladır, bu da onunun quruluşunu qəlizləşdirir. Vyatka çayının sağ yüksək sahilləri iynəyarpaqlı meşələrlə örtülmüşdür (çaydan 50 metr yuxarı). Ümumiyyətlə rayonun meşə sahəsi 12% -dən çox deyil. Bölgənin meşələri qarışıq meşələr zonasına daxil olur. Şimal və şimal-şərq sərhədlərində isə tayqa meşələrinə keçirlər. Vyatka silsilələrinin qolları rayon ərazisindən keçir. Rayon ərazisinin ayrı-ayrı hissələrinin hündürlüyü dəniz səviyyəsindən 100-dən 170 m arasında dəyişir. Mütləq hündürlük isə 260 m-ə çatır.

Ümumi sahəsi 1493 km² olan rayonun ərazisi şimal-qərbdən cənub-şərqə uzanır. Kukmara rayonu ərazi və əhali baxımından respublikanın ən böyük rayonlarından biridir.

Rayonun fiziki və coğrafi vəziyyəti əhəmiyyətli dərəcədə şiddəti və kontinental iqlimini təyin edir. Bölgənin iqlimi mülayim kontinentaldır. Nisbətən soyuq qışlar (˚40˚ -ə qədər) müşahidə olunur. Yanvarın orta temperaturu −14˚, iyul ayının orta ytemperaturu isə + 19˚ C-dir. Yayı mülayim isti keçir. Yağıntı ildə 450 mm-dən çox deyil.

Milli tərkib Əhalinin əksəriyyətini tatarlar təşkil edir — 78,6%, ikinci ən böyük etnik qrup udmurtlardır — 14,0% (respublikada Udmurt əhalisinin ən yüksək hissəsi), ruslar əhalinin 5,3% -ni təşkil edir.

Urbanizasiya Şəhər şəraitində (Kukmara) rayon əhalisinin 35,03 % -i yaşayır.