Der Distrikt Dili ist mit 368,12 km2 (142,13 Quadratmeilen) der kleinste Distrikt des Landes; er liegt an der Nordküste der Insel Timor am Savu-Meer. Er grenzt im Osten an die Bezirke Manatuto, im Süden an Aileu, im Westen an Liquiçá und im Norden an das Savu-Meer. Die Insel Atauro, 30 km (19 Meilen) nördlich des Bezirks gegenüber der Hauptstadt, ist einer ihrer Verwaltungsposten.
Der Distrikt ist in sechs Verwaltungsposten unterteilt: Atauro, Cristo Rei, Dom Aleixo, Metinaro, Nain Feto und Vera Cruz.
Die Hauptstadt des Distrikts ist Dili, und der Verwaltungssitz des Distrikts befindet sich in Caicoli, im Verwaltungsposten Vera Cruz. Die Stadt Dili erstreckt sich über mehrere Verwaltungsposten. Weitere Siedlungen im Distrikt sind Dar (Verwaltungsposten Veracruz), Hera (Cristo Rei) und Metinaro (Metinaro).
Die Berge befinden sich in Küstennähe, so dass der größte Teil der Landschaft gebirgig ist. In der Nähe der westlichen Grenze liegt der Tibar-See, einer der wenigen großen Seen Osttimors. Drei kleine Seen mit Salzwasser befinden sich in der Nähe von Tasitolu und wurden als wichtiges Vogelschutzgebiet und auch als die gesamte Insel Atauro benannt.
Klima
Das Klima von Dili ist typisch für die Nordküste Osttimors. In der Trockenzeit kann die Temperatur bis zu etwa 35 °C (95 °F) erreichen; nachts liegt die Temperatur bei etwa 20 °C (68 °F). In der Regenzeit liegt die Temperatur bei etwa 27 °C (81 °F). Der Jahresdurchschnitt liegt bei 26,7 °C (80,1 °F). Regen fällt fast ausschließlich während der Regenzeit von Ende November bis April. Die durchschnittliche jährliche Niederschlagsmenge beträgt 1.000 mm (39 in).