Мәртөк ауданы Ақтөбе облысының солтүстік бөлігінде орналасқан. Аудан аумағы 6,6 мың шаршы шақырымды құрайды. Орталығы Мәртөк ауылы облыс орталығы Ақтөбе қаласынан 95 шақырымда орналасқан. Ауданның әкімшілік-аумақтық орналасуы: 13 ауылдық округ, оның ішінде 32 елді мекен.