Culfa rayonu Naxçıvan şəhərindən şərqdə yerləşir. Rayonun ən uca nöqtəsi Dəmirlidağ dağıdır (hündürlüyü 3364 metr). Burada yay çox isti və quraqlıq, qış isə soyuq keçir. Yanvar ayında orta temperatur -10°C-dən -3°C-yə qədər, iyul ayında isə +19°C-dən +28°C-ə qədər olur. İlk yağıntının miqdarı 200-600 mm olur. Rayon ərazisi boyunca Əlincə və Qaradərə çayları, İran sərhədi boyunca Araz çayı axır. Dağlardakı meşə massivlərində palıd, qayın və vələs ağacları geniş yayılmışdır.

Culfa rayonun faunasında canavara, tülküyə, dovşana və başqa heyvanlara rast gəlmək olar. Culfa rayonun inzibati mərkəzi Culfa şəhəri Araz çayının sahilində, İranla sərhəddə yerləşir. Vaxtilə bu şəhər İrandan Gürcüstana, Şirvana və Dağıstana gedən karvan yolları üzərində yerləşdiyi üçün çox böyük iqtisadi və mədəni əhəmiyyətə malik idi.