鄂城區位于湖北省和鄂州市東部，長江中游南岸，距省會武漢正東方向50公里，地跨東經11439—11505，北緯3012—3026。東與黃岡市浠水縣以長江為界，南與黃石市黃石港區、下陸區、鐵山區、大冶市毗鄰，西與鄂州市梁子湖區、華容區接壤，北與黃岡市黃州區隔江相望。鄂城區行政區劃為5個鎮（長港鎮、杜山鎮、澤林鎮、碧石渡鎮、汀祖鎮），1個開發區（花湖開發區），4個街道（鳳凰街辦、古樓街辦、西山街辦、樊口街辦）。
鄂城區地處幕阜山北支余脈與古云夢大澤東南邊緣交會區域，屬江南山地丘陵和平原湖區，主要有低矮山地、丘陵壟崗、濱江濱港濱湖平原三大地形區。境內地勢東南部高，中東部次高，中北和東北部又次高，西部濱港濱湖地區和正北、正東臨江地區低且平坦，其間有孤峰突兀。總體勢態為東南向中部再向西、北、東三個方向傾斜。最高點為汀祖四峰山主峰，海拔485.80米，最低點在澤林黃泥州，海拔15.20米。
鄂城區位于地球北半球中緯度，屬亞熱帶季風氣候區，季風氣候明顯，冬季稍冷，夏季炎熱，四季分明，雨量充沛，光照充足，無霜期長。年平均氣溫17℃，極端最高氣溫40.7℃，極端最低氣溫-12.4℃.平均無霜期266天，年平均雨量1282.8毫米，年平均日照時數2003.8小時。主要災害天氣有暴雨、干旱、大風、冰雹和冰凍等。
鄂城區自然資源豐富。水資源有地表水和地下水。地表水平均總量達3.66億立方米，蓄水能力為2.20億立方米。地下水儲蓄面積有243平方千米，目前只有少數廠礦開采利用。礦產資源主要蘊藏于中南部山地丘陵。有鐵銅等金屬礦，并伴生有十余種稀有金屬。鐵礦儲量大、品位高，已探明達2.4億噸。還有高嶺土、石膏、天青石等非金屬礦。全區有森林面積1.36萬公頃，森林覆蓋率達22.93%，樹木品種300余種，存活百年以上古樹140多棵。野生動物種類和數量逐年增加，國家重點保護的珍稀野生動物達29種。如一級保護動物有白額雁、鴛鴦、江豚、大靈貓等。有養殖水面1.12萬公頃，魚類品種達127種，武昌魚名揚中外。杜山鎮建有武昌魚繁殖基地。
古文化遺址、遺存遍及鄂城區全境。戰國、兩漢、三國及兩晉時期銅鏡的出土，以及汀祖銅灶遺址的發現，證明鄂城地區古代勞動人民已經掌握了采礦、冶煉、鑄造技術。鳳凰街道瓦窯嘴古窯址的發掘，曾填補了湖北省在古陶瓷窯址研究上的空白。鄂城區名勝古跡眾多，有全國重點文物保護單位3處，省級文物保護單位10處，市級文物保護單位54處。位于濱江公園內的怡亭銘摩崖石刻，為唐代李陽冰僅存于世的篆書原刻，實為稀世珍寶。還有吳王城遺址、武昌城遺址、觀音閣、國民革命軍20軍軍部舊址，辛亥首義三烈士之一的彭楚藩墓等均在境內。
境內現有風景名勝區、旅游度假區14處。聳立于長江之濱的西山風景區，靈秀的自然風光與歷史人文景觀相交融，是湖北地區三國旅游線上的重要景區之一。洋瀾湖風景區鑲嵌于城市中央，銜山抱湖，碧波蕩漾、長橋臥波、岸柳成蔭，是游人賞景休閑的好去處。