El distrito ocupa el extremo septentrional de la Península de Osa, y su superficie consta esencialmente de tierras anegadizas del delta del río Térraba y sus afluentes, siendo uno de los principales el río Sierpe, que da origen al nombre del distrito.

[6]​ Posee una de las menores densidades demográficas registradas a nivel nacional.

Sierpe es el principal acceso para quienes desean ir al parque nacional Corcovado o a la Isla del Caño.

El Humedal Nacional Térraba-Sierpe, con una superficie aproximada de 14.637 ha, está situado donde se unen las bocas de los ríos Sierpe y Térraba y contiene algunos de los hábitat más diversos en flora y fauna del mundo.

[8]​ Al distrito lo atraviesan las siguientes rutas nacionales de carretera: