Большесе́льский райо́н — административно-территориальная единица (район) и муниципальное образование (муниципальный район) в составе Ярославской области Российской Федерации.
Площадь 1333 км² (14-е место среди районов). Район граничит на севере с Рыбинским, на востоке — с Тутаевским, на юго-востоке — с Ярославским, на юге — с Борисоглебским, на западе — с Угличским и Мышкинским районами Ярославской области.
В геологическим строении района (до глубины 120—150 м) принимают участие мезозойские (меловые и юрские) отложения, которые подстилаются триасовыми и пермскими породами. Юрско-меловая толща представлена в основном разнообразными песками с редкими прослоями глин. Глубина залегания кровли мезозойских пород от 28 до 80 м, обычно 40-70 м. Мезозойские породы перекрыты четвертичными отложениями. Для последних характерно сочетание озёрно-ледниковых, флювиогляциальных, озёрно-болотных и моренных отложений.[3]
Большесельский район не богат полезными ископаемыми. На его территории выявлены и эксплуатируются месторождения торфа (в настоящее время в связи с выработкой эксплуатация практически прекратилась) и месторождения песка и гравия (по данным на 1991 год имелось более 20 месторождений с ориентировочными запасами песка — более 19,219 млн м³ и песчано-гравийных смесей — около 1 млн м³.[3]
Большесельский район богат болотами. Запас торфяной залежи в них составляет 17 413 тыс. м³. Всего разведано 51 месторождение торфа на площади 8625 га. Из них площадью от 1 до 10 га — 30 месторождений, от 10 до 50 га — 10, от 50 до 100 га — 3, от 100 до 500 га — 4, от 500 до 1000 га — 2, от 1000 до 5000 га − 2. Преобладают низинные болота. Самыми крупными болотами являются Великий Мох — 4531 га, запас торфа 69426 тыс. м³. Дунилово — 4288 га, запас торфа 43967 тыс. м³; разрабатывалось торфопредприятием Вареговское с 1941 по 1969 годы. Варегово — 5078 га, запас торфа 75464 тыс. м³; разрабатывалось с 1931 года торфопредприятием Варегово.[3]
Территория Большесельского района расположена в центральной части равнины основной морены. В устройстве поверхности этой территории различают два типа рельефа: плоскоравнинные участки и участки холмистого рельефа. На северо-востоке района начинается Угличская возвышенность. Небольшие повышения рельефа с севера, востока и юга подковообразно окаймляют территорию района, создавая своеобразный гидрографический узел, где берут начало реки Юхоть, Черёмуха, Печегда, Могза. Они стекают с него к северу, югу, востоку и западу.[3]