Кедабекский район находится в зоне средней и большой возвышенности Малого Кавказа. Территория охватывает северные части Шахдагского хребта, часть Башкенд-Дастафурской вогнутости и Шамкирского горного массива.
Самые высокие горные возвышенности: Гошабулаг (3 549 м), Годжадаг (2 217 м), Гараархадж (3 549 м).
Речная сеть района сравнительно бедная. Самыми крупными реками являются реки Ахынджа, Зеям и Шамкир. Здесь распространены горно-лесные, горно-луговые и другие почвы. Большие площади района занимают горные кустарниковые и редкие лесные луга в среднегорьях, широколиственные леса, субальпийские и альпийские луга — на вершинах гор.
Поверхность территории района образуют отложения юрского, палеогенового, антропогенного и других периодов. Кедабекский район богат своими подземными ресурсами такими как золото, уран, медь, и множественними полезными ископаемыми. Месторождение золота в Соютлы было открыто братьямиСименс в 1858 году. В данный момент в районе открыт завод по производству золота, на котором трудится около 2000 человек. Также Кедабекский район знаменит своими минеральными водами, такими как «Нарзан», «Мор-мор», «Чалдаш», «Туршсу», «Соютлы нарзаны» (село Саютлы).