境域 泰山区为市辖区。东西南三面与岱岳区搭界，北部与济南市历城区、长清区毗连。地理坐标为北纬36°05′～36°20′，东经117°03′～117°13′，最大纵距28公里，最大横距24公里，总面积336.86平方公里。
地形 地处泰（安）—莱（芜）向斜盆地的西部边缘，北依泰山，南濒大汶河，地势北高南低，东高西低。北部为泰山风景名胜区，山峦起伏，高山幽谷，海拔200米以上，最高海拔（泰山玉皇顶）1532.7米，为山东省第一高峰。西南部为低山丘陵，海拔170～200米。东南部为大汶河冲积平原，地形较为平坦。中部为泰山山前冲洪积平原，海拔200米上下。
山脉 主要有泰山、蒿里山等。共有海拔800米以上的山头20余座。
土壤 土壤有棕壤土、褐土、砂姜黑土和山地草甸土4种类型，分别占60.6%、26.1%、4.3%、9%。
河流〓河流为雨源型山溪性河流，属黄河流域大汶河水系。主要河流有牟汶河、芝田河、柴草河、氵奈河、泮汶河、三里庄河等。
气候 属暖温带半湿润大陆性季风气候，春季干燥多风，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪。年平均气温13.2℃，年平均最高气温19.2℃，年平均最低气温7.9℃。极端最高气温38.6℃（1992年7月2日、1997年6月22日），极端最低气温-18.7℃（1990年2月1日）。年平均降水量为683.2毫米，年际变化较大，最多年为1296毫米（1990年），最少年为341毫米（1989年）。
自然资源 土地总面积为3.37万公顷。水资源主要来源于大气降水。年均地表水资源量为8000万立方米。矿产资源较为丰富，已查明的矿种有11种，矿产资源总储量200亿吨。主要矿产有泰山花岗石、辉绿岩、蛭石、滑石、河沙、粘土砖、石灰石、矿泉水、地热、油页岩、金等。