Okres Třebíč se nachází v jihovýchodní části kraje v sousedství okresů Jihlava a Žďár nad Sázavou, dále sousedí s jihočeským okresem Jindřichův Hradec a jihomoravskými okresy Znojmo a Brno-venkov. Svou rozlohou patří k velkým okresům (v kraji druhý největší), na druhé místo se řadí i počtem obyvatel a hustotou osídlení. Území okresu tvoří pahorkatiny jihovýchodní části Českomoravské vrchoviny, do nichž se hluboko zařezávají údolí řek Jihlavy, Oslavy a Rokytné. To jsou hlavní, ale nepříliš vodnaté toky okresu i jinak chudého na vodu, kterou však zachycuje také kolem 250 rybníků a též přehrady u Dalešic a Mohelna (zdroje vody pro Jadernou elektrárnu Dukovany), jež v polovině sedmdesátých let zatopily velkou část malebného údolí řeky Jihlavy.

Ze všech okresů kraje je třebíčský nejvíce odlesněn, lesy zaujímají jen něco přes čtvrtinu jeho rozlohy. Rozsáhlejší lesní komplexy nalezneme na západě a severozápadě okresu, ale i na východě a jihovýchodě podél toků Jihlavy, Oslavy, Chvojnice a Rokytné a na jihu pod Dešovem a Novými Syrovicemi. Smrkové lesy na Třebíčsku v uplynulých letech těžce postihla kůrovcová kalamita.

Podnebí je suchozemské, drsnější a vlhčí ve vyšších polohách severní a severozápadní části okresu, sušší a teplejší na východě a jihovýchodě. Dlouhodobý teplotní průměr okresu činí 7,2-7,9 stupňů Celsia a srážkový průměr kolem 500 mm (z toho ve vegetačním období asi 375 mm), výši srážek negativně ovlivňuje srážkový stín Jihlavských vrchů.

Dopravní síť okresu tvoří pouze dvě jednokolejné železniční trati Okříšky-Znojmo a Jihlava-Brno s jedním lokálním spojem (Studenec-Křižanov) a síť silnic - většinou III. třídy. Významnější silniční tahy představují pouze silnice Brno-České Budějovice a Znojmo-Jihlava. Největším dopravním problémem (nepočítáme-li neutěšený stav řady komunikací) je napojení okresního města na dálnici a jeho spojení s krajským městem. První problém  alespoň částečně ulehčila rekonstrukce silnice Třebíč-Velké Meziříčí, částečných úprav se dočkal i tah na Jihlavu.

Na hospodářskou situaci a zaměstnanost v okrese těžce dolehly důsledky transformace hospodářství po roce 1989. Důsledkem likvidace nebo alespoň dramatického omezení výroby v největších podnicích okresu – na prvním místě je třeba jmenovat BOPO Třebíč – se stala vysoká nezaměstnanost, k níž přispělo i propouštění v ostatních podnicích a úřadech. Postupný vznik nových pracovních míst v malých a menších soukromých firmách a v podnicích zahraničních vlastníků sice vedl ke zlepšení situace, přesto však relativně vysoká nezaměstnanost zůstává jedním z hlavních problémů třebíčského okresu. Zvlášť tíživá je situace na vesnicích, kde se k obecným problémům přidružuje ještě útlum zemědělství a špatná dopravní obslužnost.

Vzhledem ke své malebné, do značné míry zachované a ekologicky poměrně málo zatížené krajině, řadě přírodních i historických památek (včetně památky UNESCO, komplexu třebíčského Židovského města, židovského hřbitova a baziliky sv. Prokopa) – v širší veřejnosti ovšem většinou málo známých - má třebíčský okres předpoklady k rozvoji turistického ruchu, zejména agroturistiky a cykloturistiky, které však dosud zůstávají jen málo využity.