Рельеф в пределах района изменяется от равнинного на северо-западе до низменного — в центральной части и на юго-востоке. Колебание относительных высот в пределах района достигает 1000 г. Полезные ископаемые: каменный уголь, известняки, глины, мергели, гранодиориты; есть источники минеральных вод. В предгорьях распространены выщелоченные черноземы и коричневые грунты, в горах — бурые горно-лесные, на равнине — луговые черноземы (10,6 % площади района) и южные черноземы. Площадь зеленых насаждений — 85,0 тыс. га. Преобладают: дуб скальный, сосна крымская, бук обычный, граб, осина, ольха черная, можжевельник, кизил. В Бахчисарайском районе находится часть Крымского заповедно-охотничьего хозяйства, заповедники Большой Каньон Крыма и Качинский Каньон; памятники природы (Бельбекский каньон и Мангуп-Калу) республиканского значения; заповедник и 7 памятников природы местного значения. Реки района принадлежат к бассейну Черного моря: Альма, Кача, Бельбек, Черная. В отдельные годы на них бывают сели. Для местных нужд сооружены Партизанское водохранилище (площадь водного зеркала — 150 га), есть также Альминское, Бахчисарайское, Чорнореченское водохранилища (общей площадью 350 га).
Обычная температура января — 4-0,3 С, июля +21,1 C. Осадков 482—568 мм в год, наибольшее их количество — зимой и осенью. Снеговой покров неустойчивый. Есть две метеостанции (Почтовое, Голубинка). Бахчисарайский регион лежит в пределах предгорного Крымского засушливого, очень теплого агроклиматического района. Санатории Песчаного, Песчаное санатории, Гостиницы Песчаное, Пансионаты в Песчаном, дома отдыха в Песчаном