本區東臨八德區，北伸大園區，東北銜接桃園區，南毗平鎮區與龍潭區相連，西鄰新屋區，西南界連楊梅區，西北瀕觀音區，四通八達。全區東西長10.64公里，南北寬7.38公里，總面積約為76.253平方公里，以地形區分為區中心、內壢、龍岡、大崙四部分，地勢高而平坦，是一塊災害甚少的福地。
境內水渠豐沛，老街溪、新街溪蜿蜒市區而過，農作又得桃園與石門大圳灌溉之利，連年豐收。而自石門水庫完成後，耕作、飲水更不虞匱乏，可謂集天時、地利、人和於一區的人間桃源。
本區的地理位置，可從山川和相鄰鄉鎮二方面
（一）山川的位置
本區不靠山，也不靠海，山海都在區境之外，只能遠眺。桃園市是個沖積扇地，現在分裂成為數個高低不等的台地面。中壢台地面以中壢街地為中心，大致以中壢、平鎮兩區為範圍。南高北低，本區南端海拔約170公尺，緩緩下降至北端的70公尺左右，少有起伏。早年的中壢稱為澗仔壢，今日本區核心市區仍位在老街溪和新街溪二大溪流之間。惟從全區看來，是五河並流，五河自西而東排列是：大崙溪（下游雙溪又稱新厝港溪）、洽溪河（下游田心溪）、老街溪（中壢溪）、新街溪（石頭溪）和黃墘溪（下游埔心溪） ，前四條都源出南方高台地，本區為其中游河段，唯有黃墘溪源自本區內壢；但五河都北流至大園出海。
（二）相鄰的位置
本區為在桃園市平地行政區的中央，一區而與同級八個行政區相鄰，在全市為陸鄰最多，自然形成市內交通線輻輳中心。北鄰大園區，不但界線最長，犬牙交錯，長達21.1公里，佔總長的37.3％兩區鄉互為緊鄰，關係密切。東面的斷崖，自北而南分別與蘆竹區、桃園區和八德區為鄰；界線都不長，分別為3.1、1.7和5.3公里、以對桃園為最短，卻因係全省南北交通大道所經，自古以來往最頻繁。中壢區的西面，自南而北分別與楊梅區、新屋區和觀音區街界，界線分別為1.9、3.2和13.9公里。對楊梅區界線為八行政區中最...