شهرستان در 52درجه و35دقيقه تا 55درجه و 2دقيقه طول شرقي جغرافيايي و در 32درجه و 30دقيقه تا 34درجه و15دقيقه عرض جغرافياي در فاصله 145 کيلومتري شرق مرکز استان قرار دارد. شهرستان نايين از شمال به استان سمنان، از شرق به استان خراسان، از جنوب به استان يزد و ازمغرب به شهرستان‌هاي اردستان و اصفهان محدود مي‌شود.
اين شهرستان با مساحتي برابر35927/8کيلومتر مربع وسيع‌ترين شهرستان استان است. اين شهرستان در حال حاضر شامل دوبخش مرکزي وانارک و دو نقطه شهري به نام نايين و انارک و چهار دهستان شامل کوهستان به مرکزيت روستاي بلان، بهارستان به مرکزيت روستاي کجان، بافران به مرکزيت روستاي بافران، لاي سياه به مرکزيت روستاي هماباد، چوپانان به مرکزيت روستاي چوپانان،  انارک يك بخش از شهرستان نايين هست.