Siyəzən rayonu Böyük Qafqaz dağlarının cənub-şərq ətəklərində yerləşməklə, rayonun mərkəzi Siyəzən şəhəri Bakı şəhərindən 103 km şimalda, Bakı-Rostov şosse və dəmir yollarının üstündədir. Rayon 400511, 410121 şimal enlikləri ilə 480071, 490201 şərq uzunluqlar arasında yerləşir. Qərb və şimali-qərbdən Dəvəçi, cənubi-şərqdən Xızı rayonları, şərqdən isə Xəzər dənizi ilə həmsərhəddir.
İqlimi: mülayim isti və quru subtropikdir. Orta temperatur yanvarda 1,50C-dən 40C-yə, iyulda müvafiq olaraq 25 və 150-yə qədərdir. Yayı quraq keçir. İllik yağıntının miqdarı 300-650 mm-dir.
Rayonun ərazisindən axan Gil-gilçay və Ataçay çayları Xəzər dənizi hövzəsinə aiddir.
Torpaqları əsasən şorakətvari boz-qonur torpaqlardır.