Ağstafa rayonu 24 yanvar 1939-cu ildə Azərbaycan Respublikasının inzibati rayonlarından biri kimi yaradılmışdır. Respublika ərazisinin 1,74 hissəsini təşkil edən Ağstafa rayonun sahəsi 1504 km2 -dir. Ağstafa rayonunun ərazisi 4 dekabr 1959-cu ildə Qazax rayonunun tərkibinə qatılmış, 14 aprel 1990-cı ildən yenidən ayrılaraq inzibati rayona çevrilmişdir.
Rayonda bir şəhər (Ağstafa), 9 qəsəbə (Vurğun, Poylu, Şəkərli, Ceyrançöl, Saloğlu, Soyuqbulaq, Soyuqbulaqlar, Həzi Aslanov, Qarayazı) və 29 kənd var. Bu yaşayış məntəqələri 29 inzibati ərazi nümayəndəliyi və 29 bələdiyyə vasitəsi ilə idarə olunur.
Rayonun inzibati mərkəzi Ağstafa şəhəridir. 1941-ci ildə şəhər statusu almışdır. Okean səviyyəsindən 300 m hündürlükdə Ağstafa çayının sağ sahilində yerləşən müasir, gündən-günə gözəlləşən Ağstafa şəhərinin əhalisi (01.01.2013-ci il tarixə) 12716 nəfərdir. Rayonun Bakı şəhəri ilə arasındakı olan məsafə 450 km-dir.
Ağstafa rayonu Azərbaycan Respublikasının şimal-qərb hissəsində Böyük və Kiçik Qafqaz sıra dağlarının arasında, Gəncə-Qazax maili düzənliyində yerləşir. Əlverişli təbii-coğrafi mövqedə yerləşən rayon təkcə Azərbaycanda deyil, bütövlükdə Cənubi Qafqazda ən qədim insan məskənlərindən biridir. Rayon ərazisinin 3510 hektar sahəsini meşəliklər örtür. Bunun da əsas hissəsi Tuqay meşələridir. 9658 hektar sahəni əhatə edən Qarayazı Dövlət qoruğunda adı "Qırmızı kitab"a düşmüş bir sıra bitki və quşlar qorunur.
Rayon Azərbaycanın qərbində, Böyük Qafqaz dağlarının ətəklərində, Gürcüstan və Ermənistanla sərhəddə yerləşir. Rayonun iqlimi mülayimdir. Azərbaycanın ən böyük çayı olan Kür və Kürün qolu - Ağstafaçay, eləcə də bir neçə kiçik çay bu rayonun ərazisindən axır. Candargöl gölü də bu rayonda yerləşir. Səthi, əsasən, düzənlikdir (Gəncə-Qazax və Qarayazı düzləri), cənub-qərb və şimal-şərq hissələri alçaq dağlıqdır. Tabaşir, Paleogen və Antropogen çöküntüləri yayılmışdır. Faydalı qazıntıları: mişar daşı, bentonit gili, çınqıl, qum, sement xammalı və s. Rayonun ərazisindən Kür çayı keçir. Ağstafa və Həsənsu çaylarının aşağı axınları Ağstafa rayonu ərazisindədir.