Ломоносовский район расположен на юго-западе Москвы и занимает площадь около 20 квадратных километров. Он ограничен северо-западной веткой Московской кольцевой автодороги, Западным административным округом, районами Ясенево, Теплый Стан и Обручевский.
В районе находится Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, один из ведущих университетов России, а также множество исследовательских институтов и научных центров. Вокруг университета расположены жилые кварталы, в которых проживают студенты, преподаватели и сотрудники университета.
Также в районе Ломоносовский находится множество зеленых зон, парков и скверов. Например, Ботанический сад МГУ имени М.В. Ломоносова, парк имени 850-летия Москвы и Северное Тушино-2.
Район Ломоносовский также является транспортным узлом Москвы: здесь расположены несколько станций метро (Ломоносовский проспект, Раменки, Гагаринская), а также автобусные и троллейбусные маршруты. В районе есть множество магазинов, кафе, ресторанов и других объектов социальной и коммерческой инфраструктуры.