Климат резко континентальный, для которого характерны засушливость весеннее-летнего периода, высокие летние и низкие зимние температуры воздуха, резкое колебание температур в течение суток. Средняя температура января −18º-19ºС., июля +20º+21ºС. Характерной чертой климата района является недостаточное количество осадков, особенно в весенний период. Среднегодовое количество атмосферных осадков составляет 250—300 мм.
Территория района находится в пределах Кулундинской равнины, являющейся частью обширной Западно-Сибирской низменности. Рельеф в целом представляет собой пологоволнистую равнину, которая постепенно переходит от северных гривообразных повышений к южным плоским впадинам. Центральная часть территории района характеризуется наиболее ровным рельефом, расчленённым котловинами крупных озёр: Маралды, Кабантакыр, Мамбетколь, Ащытакыр, Костакыр, Сейтен.
В недрах района разведаны запасы естественных строительных материалов. Наиболее распространёнными почвами являются тёмно-каштановые и каштановые, а также лугово-каштановые солонцы и солончаки, реже встречаются солоди и луговые почвы.
Для территории района характерны ковыльно-разнотравные степи на тёмно-каштановых почвах, галофитные степи на солонцах и засоленных почвах. Юго-восточная часть покрыта сосновыми лесами на песках.
Обитают: волк, лисица, корсак, косуля, кабан, ондатра; водятся: утка, гусь и другие.