Гжатский уезд был впервые образован в 1775 году и существовал до 1929 года, когда был образован Гжатский район состоящий из территорий бывших Гжатского, Вяземского и Сычёвского уездов. В ё968 году район переименовали в Гагаринский.
По территории района протекают реки Гжать, Яуза, Олеля, Петровка. В пределах района находится часть верхнего течения реки Москва. Почвы в районе дерново-средне- и сильноподзолистыми почвами на моренах, по склонам — дерново-сильно- и среднеподзолистые на лёссовидных суглинках, в низменностях — дерново-сильноподзолистые с пятнами дерново-подзолистых глеевых. Леса занимают 42,2 % территории.