Район расположен в западных предгорьях и собственно горах Среднего Урала. В рельефе восточной части района преобладают низкогорья, образующие два горных массива: западный (обособленные горные поднятия) и восточный (пологосклонные увалистые кряжи, разделённые седловинами, до 600 м высотой в верховье Усьвы). В западной части увалистый и холмистый рельеф, приобретающий формы «гор» в местах глубокого врезания речных долин. Территория закарстована.