Yeşilli İlçesi Güneydoğu Anadolu Bölgesinde Mardin Merkezinin kuzeydoğusunda yer alır. Kuzeyinde Savur İlçesi, Ömerli İlçesi, güney ve batısında Mardin Merkez Artuklu İlçesi yer almaktadır.
İlçemizden Mardin´e Cumhuriyet Meydanı´nda bulunan duraktan dolmuşla gidilir. Mardin´den ilçemize ise Mardin-Meydanbaşı mevkinden Yeşilli´ye ait dolmuşlarla ulaşım yapılır.