Zəngin tarixə və füsunkar təbiətə malik Quba rayonu Azərbaycanın şimal şərqində Quba-Xaçmaz iqtisadi rayonunun tərkibində yerləşir. Quba ərazisinə görə Azərbaycanın ən böyük rayonudur. Rayonun ərazisi dünyanın 27 ölkəsindən böyükdür. Quba rayonunun Buduq inzibati ərazi vahidliyinə daxil olan Yalavanc kəndindən Xəzərə, dünya okeanına isə Volqa-Don kanalı və Volqa-Baltik su yolu ilə bilavasitə çıxışı var. 
Quba rayonu Böyük Qafqazın şimal-şərqindədir. Səthi əsasən dağlıqdır. Şimal-şərq kənarı Samur-Dəvəçi ovalığına çatır. Cənub-qərb sərhəddi Baş Qafqaz silsiləsinin yan hissəsindən (Tufandağdan-Dübrar dağınadək) keçir. Baş Qafqaz silsiləsindən şimal-şərqdə ona paralel və çay dərələri ilə kəsilmiş Qaytarqoca silsiləsi, Yan silsilə, Qaynarca tirəsi və s. uzanır. Ərazinin hündürlüyü təqribən 100 metrdən (ovalıqda) 4206 metrədəkdir (Tufandağ). Ərazidə Yura, Təbaşir, Neogen və Antropogen çöküntüləri yayılmışdır. Faydalı qazıntıları çınqıl, qum, gildir. Mineral bulaqlar ( Qonaqkənd, Yerfi, Xaltan və s) var. İqlimi düzənlik və dağətəyi hissədə yayı quraq keçən mülayim isti, yüksək dağlıqda soyuq və rütubətlidir. Orta temperatur yanvarda düzənlik və dağətəyi hissədə 10 C, yüksək dağlıqda-140C, iyulda müvafiq olaraq 24 və 2,5-20C-dir. İllik yağıntı 300-1500 millimetrdir. Tufandağda müasir buzlaqlar var. Çayları (Qudyal, Qaraçay, Vəlvələ və s.) Xəzər dənizi hövzəsinə aiddir. Əsasən çimli dağ-çəmən, qonur dağ-meşə, tipik və karbonatlı dağ-meşə, qəhvəyi torpaqlar yayılmışdır. Dağlıq sahədə alp və subalp çəmənlikləri geniş sahə tutur. Bunlardan yay otlağı kimi istifadə olunur. Bundan aşağılarda enliyarpaqlı dağ meşələridir (palıd, fıstıq, vələs). Dağətəyi və düzən yerlərdə çəmən və kolluqlar geniş yayılmışdır. 53 min hektara yaxın meşə sahəsi var. Heyvanları Dağıstan dağkeçisi, canavar, köpgər, ayı, vaşaq, meşə pişiyi, daşlıq dələsi, meşə dələsi və s. Quşlardan ular, kəklik və s. var.
Rayon ərazisində Azərbaycanda mövcud olan relyef formaları və onların komplekslərindən yeddisi qeydə alınmışdır. Bunlardan üçü çökəkliklər, ikisi su errozion və akkumlyativ, biri ariddenudasion, biri isə vulkanik qruplara Aid edilir. Çökəkliklər qrupuna aid edilən dağdaxili nivalbuzlaq və təknəvari dərələr rayonun əsasən dağlıq, morenlər dağlıq və dağətəyi ərazilərə təsadüf edir. Qeyd edək ki, Quba rayonunun Qonaqkənd qəsəbəsi və qəsəbənin ətrafı Azərbaycanda ən çox təknəvari dərələr olduğu yerlərdədir. Su errozion və akkumlyumlyativ qrupa Aid edilən qırıntı yığımı (qəcirlik) rayonun dağlıq, əsasən, cənubi qərb hissəsindədir.
Quba rayonunun ərazisində yerləşən torpaqlar əsasən münbit torpaqlardır. Burada torflu dağ-çəmən, çimli dağ-çəmən, dağ çəmən bozqır, qonur dağ-meşə, qəhvəyi-çəmən, dağ qara, tünd və adi boz qəhvəyi, karbonatlı dağ meşə, boz-çəmən, şabalıdı, boz qəhvəyi şorəkətvari və şoran torpaqlar çoxluq təşkil edir.
Quba rayonu ərazisində kaynazoy, mezazoy eralarının çöküntülərinə rast gəlinir. Belə ki, mezazoy erasının təbaşir çöküntülərinə Qubanın əsasən cənub-şərqindən cənub-qərbinə uzanan hissəsində rayonun qərbində isə Yura çöküntülərinə təsadüf edilir. Kaynazoy erasının dördüncü dövr çöküntülərini rayonun mərkəzi olan Quba şəhəri və ona yaxın kəndlərin ərazisində müşahidə etmək mümkündür. Eranın neogen çöküntüləri isə Qubanın cənubundadır. Bundan əlavə Quba rayonu ərazisində Antropogen çöküntülərinə də rast gəlinir. Bu çöküntülər ərazinin qədimliyini sübut etməklə yanaşı faydalı qazıntı yataqlarının və təbii sərvətlərinin əsasını təşkil edir. Quba rayonu ərazisində olan Neogen çöküntülərə-əhəng daşı, təbaşir, melgel, dolamit, Antropogen çöküntüləri əks etdirən qum, çınqıl, çay daşı, gil, lil, balıq qulağı kimi təbii ehtiyatlara rast gəlinir. Bundan əlavə Təngəaltı, Qonaqkənd ərazilərində mərmər, gil çoxluq təşkil edir. Babaçayın sağ qolu olan Lağlağıçayın mənbə hissəsində torf yataqları var. Burada torfun qalınlığı 0,5-1 metrə çatır. Quba rayonunun Qımıl, Pirvahid, Təngəaltı, Cimi, Çiçi kəndləri ərazisində ehtiyat neft yataqları da mövcuddur. Geoloqlar Qudyalçayının sol sahilində Qızılqaya yaylasının sıldırımlı, uçurumlu cənub ətəyində yerləşmiş Xınalıq kəndindən 4-5 km qərbdən Texiamış çayının sol, okean səviyyəsindən 2700 m yüksəklikdə olan yamacında təbii qaz ehtiyatlarının olmasını aşkar etmişlər. Bu ərazidə alovlanan Alov bu yerin «Atəşgah» adlanması ilə nəticələnib.