То́темский райо́н — административно-территориальная единица (район) и муниципальное образование (муниципальный район) в составе Вологодской области Российской Федерации.
Административный центр — город Тотьма.
Район образован в 1929 году в составе Вологодского округа Северного края РСФСР на части территории прежнего Тотемского уезда Вологодской губернии.
Тотемский муниципальный район входит в восточную часть Вологодской области.
По занимаемой территории — 8,2 тыс. км 2 или 5,6 % всей площади Вологодской области — район является третьим среди районов области.
Граничит с Междуреченским, Сокольским, Сямженским, Верховажским, Тарногским, Нюксенским, Грязовецким, Бабушкинским районами, а также с Солигаличским районом Костромской области.
Гидрографические ресурсы на территории муниципального района относятся к бассейну Белого моря. Основная река Сухона протекает с юго-запада района на северо-восток и имеет протяжённость (в районе) 126 км. Большинство рек относится к бассейну реки Сухона. Среди них Царева, Толшма, Печеньга. Значительная часть территории района покрыта болотами (5-8 %). Из болот наиболее крупным является болото «Большая чисть» площадью около 200 км2.
Наибольшее значение в связях Тотемского района с окружающими территориями имеют 2 автодороги регионального значения: Чекшино—Тотьма—Никольск. Свое начало автодорога берет, ответвляясь от трассы М-8 «Холмогоры» Москва-Архангельск в районе поселка Чекшино. Заканчивается в районе г. Никольска, примыкая к трассе Р157 Урень — Шарья — Никольск — Котлас. Протяженность трассы — 345 км. Тотьма-Нюксеница-Великий Устюг. Протяженность 240 км.