Расположен в северо-западной части города на Северо-Восточном побережье Финского залива полосой средней ширины 15,6—2,6 км и длиной 44 км. Общая территория района составляет 26 791,77 га (крупнейший по территории из городских районов)[2]. Площадь жилой и общественно-деловой застройки — 249 га. Граничит с Выборгским и Приморским районами Санкт-Петербурга, а также с Выборгским и Всеволожским районами Ленинградской области.
Район богат поверхностными водными ресурсами и подземными запасами воды.
Основные транспортные магистрали района — это Приморское шоссе, участок Кольцевой автодороги, небольшой участок ЗСД и Зеленогорское шоссе. Приморское шоссе идет вдоль берега Финского залива. Участок КАД расположен в южной части района и обеспечивает его связь с соседними Кронштадтом и Приморским районом. Зеленогорское шоссе проложено в северной части района параллельно железной дороге и соединяет Зеленогорск с Солнечным.
Железная дорога — главный скоростной пассажирский транспорт района. Однопутная железнодорожная ветка обеспечивает связь между Белоостровом, другими населенными пунктами района и Приморским районом Санкт-Петербурга. Двухпутная ветка в северной части района связывает его с Выборгским районом Ленинградской области и Выборгским районом Санкт-Петербурга. На территории района расположено 12 железнодорожных станций и остановочных пунктов. Электрички из Курортного района прибывают на Финляндский вокзал Санкт-Петербурга. Ряд автобусных маршрутов связывают район с Санкт-Петербургом и Ленинградской областью.
1946 год — учреждение в санаторно-курортной зоне Ленинграда двух районов: Сестрорецкого с райцентром в Сестрорецке и входящими в него десятью посёлками от Лахты до Белоострова, Дюн и Дибунов; Курортного с районным центром в Териоки и входящими в него одиннадцатью посёлками Оллила, Куоккала, Луутахянтя, Келломяки, Тюрисевя, Ваммелсуу, Ванхасаха, Метсякюля, Лаутаранта и Пухтула. Оба района подчинены Ленгорсовету, но не входят в городскую черту[23][24].
1948—1949 — переименование финских названий посёлков Карельского перешейка в русскоязычные (с буквальным переводом и без такового). Оллила — Солнечное; Куоккала — Репино; Келомяки — Комарово; Пухтула — Решетниково; Ванхасааха — Сосновая Поляна; Тюрисевя — Ушково; Метсякюля — Молодёжное; Ваммелсуу — Серово; Лаутаранта — Смолячково; Териоки — Зеленогорск. До Великой Отечественной войны в Сестрорецком районе проживало более 28 тысяч человек, было 8 школ на четыре тысячи учащихся, 6 детских садов, больница на 100 коек, 3230 жилых дома, что соответствовало 198,1 тысячи м2 жилой площади. Во время ВОВ уничтожено 366 дома, частично разрушены 899 дома[25]. Аналогичным образом были переименованы и улицы города Зеленогорска. Большинство современных названий повествуют о том времени, когда всё население города составляли Красные командиры, коменданты, кавалеристы и красноармейцы[26].
1959 год — Курортный район ликвидирован, его территория вошла в состав Сестрорецкого района[27]. Изменился состав Сестрорецкого района: в него вошли посёлки от Лисьего Носа и Песочного до Смолячково и Решетниково. Посёлок Дюны вошёл в состав Белоострова. Сосновая Поляна вошла в состав Выборгского района Ленинградской области. Лахта и Ольгино 17 февраля 1963 года[28] вошли в состав Ждановского (ныне Приморского) района.
В 1970 году посёлок Лисий Нос с населением в 11 тыс. жителей вошёл в подчинение Сестрорецкому райсовету[29].
1989 год — образован Зеленогорский район с посёлками от Репино до Смолячкова, Сосновой Поляны, Сопки и Решетниково. Административный центр г. Зеленогорск; Сестрорецкий район от Песочного и Лисьего Носа до Солнечного. Административный центр г. Сестрорецк.[источник не указан 932 дня]
1994 — образование Курортного района Санкт-Петербурга, в который вошли: два города Сестрорецк и Зеленогорск. Посёлки от Горской, Песочного до Смолячкова, жилгородка «Красавица» (между Зеленогорском и Ильичёво). Посёлки Решетниково и Сосновая Поляна разделены на две части между Курортным районом Санкт-Петербурга и Выборгским районом Ленинградской области. Лисий Нос перешёл в состав Приморского района Санкт-Петербурга. Посёлки Горская, Александровская, Тарховка, Разлив вошли в состав города Сестрорецка. Дибуны вошли в состав п. Песочный. Часть п. Горская между железной дорогой и берегом Финского залива вошла в состав Приморского района.[источник не указан 932 дня]
В 2005 году было произведено территориальное деление Санкт-Петербурга на муниципальные образования в составе территориальных районов. Законом определены границы между муниципальными образованиями[30].
↑Ссылка на Указ Президиума Верховного Совета РСФСР от 21 августа 1946 г. В книге Непокорённый рубеж. В 2-х томах. Том 2. Битва за Победу. Сестрорецк 2005. с.319, ISBN 5-7422-0856-1