Didžiąją rajono dalį dengia miškai (Dainavos giria) ir pelkynai (Čepkelių raistas). Rajono miškingumas 62 % (didžiausias šalyje). Būdingi šilai, yra mišriųjų miškų. Teritorija retai apgyvendinta, tai didžiausia plotu ir rečiausiai apgyvendinta savivaldybė Lietuvoje. Pro rajoną teka Nemunas su dešiniuoju intaku Merkiu. Telkšo 144 Varėnos rajono ežerai (didžiausi – Ilgis, Nedingis, Lavysas, Glėbas), 12 tvenkinių. Yra Skroblaus hidrologinis, Ratnyčios ir Merkinės (dalis) ichtiologiniai draustiniai. Rajone yra per 40 gamtos paminklų (drevėtų pušų, akmenų, atodanga, keletas paminklinių medžių).
Vidutinė sausio temperatūra -5,4 °C, liepos +17,7 °C. Vidutinis metinis kritulių kiekis – 667–682 mm. Vidutinis sniego dangos storis – 25 cm.[2]
Plečiasi turizmo sektorius: keli rajono upeliai tinka baidarių sportui, taip pat čia yra Dzūkijos nacionalinis parkas, viliojantis atkampia gamta ir gražiais vaizdais.
Sovietinės okupacijos metais formuojant rajoną buvo svarstoma, kurį miestą patvirtinti jo administraciniu centru. Buvo nutarta juo padaryti nedidelę Varėnos gyvenvietę prie geležinkelio, o ne tuo metu kur kas didesnį Senosios Varėnos miestą, nuo kurio vardo ir kilo geležinkelio stoties gyvenvietės pavadinimas. Taip buvo nuspręsta dėl geležinkelio teikiamų privalumų, tačiau praėjo laiko, kol Varėna išties tapo regiono centru. Tai įvyko tik joje įkūrus pramonės įmonių. Dabar tik buvusi geležinkelio gyvenvietė tebesivadina Varėna, o tas kadaise didžiausias regione miestas dabar yra prilyginamas kaimui ir vadinasi Senąja Varėna.
Varėnos rajonas – Dzūkijos krašto dalis. Nepaisant to, kad nemaža jo dalis tarpukariu priklausė Lenkijai, dabar čia, skirtingai nei Šalčininkų ir kai kuriuose kituose gretimuose rajonuose, lenkų nėra daug.
Rajone yra keletas muziejų: Gamtos kūrinių muziejus „Rojaus kampelis“, V. Krėvės-Mickevičiaus memorialinis muziejus, Merkinės kraštotyros ir genocido muziejus.
↑Varėnos rajono savivaldybė. Tarybų Lietuvos enciklopedija, T. 4 (Simno-Žvorūnė). – Vilnius: Vyriausioji enciklopedijų redakcija, 1988. // psl. 455
↑Lietuvos statistikos departamentas. Išankstiniai 2011 metų gyventojų surašymo rezultatai pagal apskritis ir savivaldybes. Pranešimas spaudai, Nr. 18/287, 2011 m. gruodžio 2 d., Vilnius.