Okres Senec leží v Bratislavskom kraji, v jeho južnej časti. Leží v západnej časti Podunajskej nížiny, na rozhraní Podunajskej roviny a Trnavskej pahorkatiny. Jeho rozloha je 361 km2. Do územia okresu Senec zasahuje národná prírodná rezervácia Jurský Šúr a okrajovo prírodná rezervácia Dunajské luhy. Na severe hraničí s okresom Pezinok a hlavným mestom Bratislavou. Na juhu potom hraničí s okresy Dunajská Streda a Galanta v Trnavskom kraji. Má rozlohu 360 km2, žije tu 77 888 obyvateľov a priemerná hustota zaľudnenia je 216 obyvateľov na km2. Správne sídlo okresu je mesto Senec.