Округ занимает промежуточное положение между группами центральных, южных, юго-восточных и юго-западных районов Пермского края. Граничит с Пермским, Кунгурским, Бардымским, Еловским, Частинским и Оханским районами. Площадь территории округа 2057 кв. км и составляет 1,1 % от общей площади Пермского края. На территории Осинского городского округа расположено 75 населённых пунктов, из них 1 город, 11 сёл, 8 посёлков и 55 деревень.