شهرستان خداآفرین با وسعت 1525 كیلومتر مربع (3.3 درصد مساحت استان) از سمت شمال با کشور جمهوری آذربایجان، از سمت شرق با استان اردبیل، از سمت غرب با شهرستان جلفا و از سمت جنوب با شهرستان‌های کلیبر و ورزقان هم‌مرز است. طبق آخرین تقسیمات کشوری شهرستان خداآفرین دارای سه بخش به نام‌های مرکزی (شامل دهستان‌های کیوان و بسطاملو)، گرمادوز (شامل دهستان‌های گرمادوز غربی و گرمادوز شرقی) و منجوان (شامل دهستان‌های منجوان غربی، منجوان شرقی و دیزمار شرقی)، یک نقطه شهری به نام خمارلو و 204 آبادی می‌باشد.

خداآفرین در شمال شرقی استان آذربایجان شرقی بین رشته کوه‌های جنگلی قره‌داغ و رشته کوه‌های قفقاز واقع شده است. بیش از 86 درصد از وسعت اراضی شهرستان خداآفرین را جنگل‌ها و مراتع تشکیل می‌دهند. این شهرستان دارای تابستان‌های معتدل و كوه‌های جنگلی پوشیده از درخت بوده و اكثر اراضی مستعد كشاورزی در این منطقه قرار گرفته اند.

خداآفرین تا سال 1389 یکی از بخش‌های شهرستان کلیبر بود که در اواخر این سال با مصوبه هیأت دولت از این شهرستان جدا و به فرمانداری ارتقا یافت. خداآفرین بدون شک از مناطق قدیمی محسوب می شود با مراجعه به آثار کشف شده و منابع تاریخی می توان به قدمت دیرینه این منطقه اشاره کرد وجود پل‌های خداآفرین بر اساس استنادهای تاریخی ما را به دوران قبل از میلاد مسیح می‌برد، عده‌ای هم عقیده براین دارند که خداآفرین جزوی از خواستگاه قوم رس (اقوامی که در قرآن اشاره شده است) و مجموعاً بیش از صد شهر در حوالی رود ارس وجود داشته است واین منطقه تحت سلطنت قوم اورارتو بوده که بر مناطق ارمنستان کنونی، قسمتی از آناتولی، آذربایجان وقفقاز حکم فرمایی داشته اند.