Удомельский район расположен в северной части Тверской области, на северо-восточных отрогах Валдайской возвышенности, называемых Лесной (или Удомельско-Лесной) грядой. По этим возвышенностям проходит водораздел между Балтийским и Каспийскими морями, между водосборными площадями р. Волги и Невы. Административным центром района является город Удомля.

Район занимает площадь 2476 км². На севере район граничит с Новгородской областью, на западе – с Бологовским, на юге – с Вышневолоцким, на востоке – с Максатихинским, на северо-востоке – с Лесным районами Тверской области. Примерные размеры удомельских земель с севера на юг составляют 50 км, с запада на восток - 60 км. Местность в районе равнинно-холмистая. Характерной частью ландшафта являются леса и болота, много рек и озер. Во многих местах сохранились участки первозданных лесов с богатым животным миром. Район небогат полезными ископаемыми, но располагает значительными ресурсами подземных вод. Климат в районе умеренно-континентальный. Лето относительно теплое, зима - умеренно холодная.

Основные реки — Мста, Съежа, Волчина.

Наиболее крупные озера - Удомля, Песьво, Наволок, Кезадра.

Впервые «Удомля», как название местности, упомянута в летописях Великого Новгорода в 1478 году – Москва вела перепись присоединенных новгородских земель. Удомельская волость входила в состав Тверской половины Бежецкой пятины Великого Новгорода. До прихода новгородских славян в VIII–IX веках эти земли были заселены финно-угорскими племенами.

Современное очертание Удомельский район получил в январе 1929 года, когда изменилось административно-территориальное деление России. Постановлением ВЦИК от 12 июля 1929 года был образован Удомельский район в составе Тверского округа Московской области. А с образованием в январе 1935 года Калининской, ныне Тверской области, Удомельский район вошел в ее состав.

На 01.01.2012 г. численность населения Удомельского района составила 39 882 человека, из них 9 475 - жители села.  С 2006 года в состав района входят 13 поселений, из них 1 городское и 12 сельских: всего насчитывается 258 населённых пунктов.

Приоритетной для города и района отраслью народного хозяйства на сегодняшний день является электроэнергетика, удельный вес выпускаемой продукции которой составляет 98% в общем объеме производства в районе.

За экологической обстановкой в районе расположения Калининской АЭС осуществляется постоянный контроль со стороны государственных организаций. Экологическая ситуация в районе считается благоприятной.