Địa bàn Ia Grai giáp với huyện Chư Păh ở phía Bắc, thành phố Pleiku ở phía Đông, huyện Chư Prông ở phía Đông Nam, huyện Đức Cơ ở phía Nam, huyện Ia H'Drai, tỉnh Kon Tum ở phía Tây Bắc. Về phía Tây, Ia Grai giáp với huyện Andoung Meas tỉnh Ratanakiri Campuchia. Huyện lỵ Ia Kha cách thành phố Pleiku về phía Tây theo tỉnh lộ 664 khoảng 20 km

Ia Grai rộng 1.157,3 km² và có dân số là 112.500 người (theo kết quả điều tra năm 2019).