El departamento toma su nombre del Río Pilcomayo, que constituye la frontera norte.

Otros autores señalan que el origen son las palabras quechuas pillco (colorado) y mayu (río).

[4]​ La mayor parte de la población se concentra en la ciudad cabecera del departamento y en menor medida en los otros núcleos urbanos.

[7]​ En 1980 las localidades de Clorinda, Laguna Blanca y Riacho He He, —localidad entonces conocida como «Teniente General Juan Carlos Sánchez»—, ya estaban consolidadas como núcleos urbanos.

La región noroeste del departamento pertenece al área productiva Subtropical Norte y la región este está asociada al área productiva Litoral, ambas caracterizadas por un clima subtropical húmedo y sub-húmedo.