شهرستان چاراویماق جنوبی‌ترین شهرستان استان آذربایجان شرقی است. مرکز این شهرستان، شهر قره‌آغاج است و فاصله آن با شهرستان‌های مراغه ۱۰۰ کیلومتر، میانه ۷۵ کیلومتر (از طریق جاده جدید میاندواب - میانه)، با هشترود ۶۵ کیلومتر و با تبریز ۱۹۳ کیلومتر است. این شهرستان ۲۰مین شهرستان پرجمعیت و چهارمین شهرستان بزرگ (از نظر مساحت) استان آذربایجان شرقی است. این شهرستان دارای تنها یک شهر به نام قره قره آغاج و دو بخش به نام‌های بخش مرکزی و بخش شادیان است.

این شهرستان در سال ۱۳۲۳ دهستانی در شهرستان هشترود بود و در سال ۱۳۵۵ تبدیل به بخشی در شهرستان هشترود شد و در سال ۱۳۷۹ تبدیل به شهرستانی جدا از شهرستان هشترود شد.

بنابر سرشماری مرکز آمار ایران، جمعیت شهرستان چاراویماق در سال ۱۳۹۵ برابر با 31٬071 نفر بوده‌است.