В рамках административно-территориального устройства, городской округ соответствует административно-территориальной единице город краевого значения Добрянка с подчинёнными ему населёнными пунктами.
Добрянский городской округ расположен в центре Пермского края, большей частью на левом берегу Камского водохранилища по реке Каме, на правом берегу находится территория бывшего Сенькинского сельского поселения и небольшая часть бывшего Добрянского городского поселения.
На севере граничит с городским округом города Березники, на северо-востоке — с Александровским, а на востоке — с Губахинским муниципальными округами; на востоке и юго-востоке — с Чусовским городским округом. На юге ограничен Камским водохранилищем (по реке Чусовой), на противоположном берегу которого расположены Пермский муниципальный и Пермский городской округа, также на юге правобережная часть граничит с Краснокамским городским округом. С запада район прилегает к Ильинскому городскому округу и Юсьвинскому муниципальному округу, который расположен на противоположном берегу Камского водохранилища.
Основными природными богатствами района являются нефть, гипс, гравий. 70 % территории занято лесами, из них большую часть (83 %) составляют хвойные породы деревьев, прежде всего ель.
3 ноября 1923 года был образован Добрянский район в составе Пермского округа Уральской области РСФСР. Территория района составила 4,2 тыс. км², где располагались 2 городских населённых пункта — рабочий посёлок Добрянка, завод Полазна (Полазнинский) — и 343 сельских населённых пункта. 20 февраля 1943 года Добрянка получила статус города, сохранив районное подчинение.
Существенные территориальные изменения были связаны с созданием в 50-х годах XX века Камского водохранилища: в 1959 году к Добрянскому району отошла часть земель бывшего Чёрмозского района, из его состава часть земель была передана в Ильинский район. Примерно в то же время городу Губахе была переподчинена территория, занимаемая леспромхозовскими посёлками (посёлок Верх-Ключанка, посёлок Парма).