中頓別町は、道北部にあり、東南は枝幸町、西から南は幌延町、音威子府村、北は浜頓別町に接している。
 国道275号が通じる。
 北見山地の北部にあたり、頓別川が中央を流れる。森林が町域の80%以上を占め、国有林が広い。山々に囲まれた山岳部にあり、中央部には敏音知岳・松音知岳がそびえ、西部は天塩山脈に連なる山々、東部はホロヌプリ岳に連なる北見山地の裾野に位置している。これらの山々に水源を発する多くの支流を合わせて 頓別川と兵知安川を形成して市街地南部で合流した後、頓別川としてオホーツク海に注ぐ。流域は平坦地及び段丘地となっており、酪農を主体とする農業地帯および市街地を形成している。
 1949年(昭和24)町制施行。町名は、アイヌ語トウンペッ(湖に入る川の意)に由来する頓別川の名による。明治30年代初め頓別川上流に砂金採りに多数入地したが、定住入植者をみたのは1902年(明治35)以降で、北海道としても開発の遅れた地域である。鉄道が1914年(大正3)小頓別まで、1916年中頓別まで開通し、以後開拓は本格化した。
 頓別川と支流兵知安(ペーチャン)川の段丘に耕地が開け、酪農が行われ、中頓別市街に乳業工場がある。
 北東の旭台には中頓別鍾乳洞(北海道天然記念物)がある。ペーチャン川砂金掘体験場、ピンネシリ温泉などがある。

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