Стәрлебаш районы Өфөнән 182 км алыҫлыҡта урынлашҡан. Яҡындағы тимер юл станцияһы – Стәрлетамаҡта (57 километр). Райондағы иң боронғо ауылдар: Стәрлебаш (1680 йылда нигеҙ һалынған). Айҙарәле һәм Түбәнге Ибрай ауылдарына Ырымбур янындағы Татар Ҡарғалыһы ауылы татарҙары нигеҙ һала. Улар ерҙе аҫаба башҡорттарҙан һатып алған.
Стәрлебаш ауылы революцияға тиклем үҙенең боронғо, ҙур, атаҡлы мәҙрәсәһе менән билдәле булған. Ул мәҙрәсә 1640–1660 йылдарҙа асылған һәм Петр I тарафынан 1720 йылда рөхсәт ителгән. Сәбәбе – Стәрлебаш мәҙрәсәһенә килеп уҡыған ҡаҙаҡ-ҡырғыҙ шәкерттәре аша, киләсәктә яулап алынырға тейешле Урта Азия ерҙәрендәге хәлдәр тураһында мәғлүмәт йыйыу. Урал, Урта Азия, Иҙел буйҙарында уны “Кесе Бохара” тип атағандар.
Район 1930 йылдың 20 авгусында Стәрлетамаҡ кантонының Федоровка, Ҡалҡаш, Ергән улыстары ерҙәрендә, Ҡарағош районы булараҡ ойошҡан. 1931 йылдың 6 мартынан Стәрлебаш районы итеп үҙгәртелә. 1963 йылда Мәләүез һәм Стәрлетамаҡ райондарына ҡушылған. 1964 йылдың 3 мартында яңынан булдырылған.
Район Башҡортостандың көньяҡ-көнсығышында, Ырымбур далалары башланған ерҙәр менән сиктәш урында урынлашҡан. Көньяҡ-көнсығышта Миәкә, көньяҡта Ырымбур өлкәһе һәм Федоровка, көнсығышта Мәләүез, төньяҡ-көнсығышта Стәрлетамаҡ райондары менән сиктәш. Майҙаны 1609 квадрат километр тәшкил итә.
Тәтер, Күндерәк, Стәрле, Ҡуғанаҡ, Өршәк, Ашҡаҙар йылғалары менән йыуыла.
Иң эре ауылдар: Стәрлебаш, Тәтер-Арыҫлан, Ҡуғанаҡбаш, Буҙат, Айҙарәле. Районда башҡорттар, татарҙар, урыҫтар һәм сыуаштар бер ғаилә булып йәшәй.