陕州区位于河南省西部，黄河南岸，隶属于三门峡市。其地理位置东与渑池县交界，西与灵宝市接壤，南依甘山与洛宁县毗邻，北临黄河与山西省平陆县隔岸相望，东西南三面环抱三门峡市区和湖滨区。地处北纬34°24′至34°51′，东经111°01′至111°44′，东西长65.25公里，南北宽48.8公里。

陕州区地势南高北低，东峻西坦，呈东南向西北倾斜状。地貌基本可分为山区、丘陵和原川3种类型。山区为中山和低山，中山分布于南部，低山分布于东北部；丘陵主要分布在东部，最高点马头山海拔为881.5米、熊耳山海拔为885.3米；西部为原川区，黄土层厚约20米至70米，地面由南向北呈阶梯降落。海拔最低308米，最高为1466米，相对高差为1158米。

陕州区地处中纬度内陆区，属暖温带大陆性季风气候。冬季多受蒙古冷高压控制，气候干冷，雨雪稀少；春季气温回升，雨水增多；夏季炎热、雨涝；秋季气候凉爽，雨水减少。以候温划分季节，春季总天数为56天，夏季为103天，秋季为66天，冬季为140天，呈现冬长春短、四季分明的特点。

陕州区河流属黄河水系，共有大小河流33条。西部和北部流域面积1039平方公里，内有大小河流20条，其中流域面积在100平方公里以上的有3条（苍龙涧、青龙涧、清水河），由南向北注入黄河；东南部为洛河水系，流域面积570.8平方公里，内有大小河流13条，其中流域面积在100平方公里以上的有2条（永昌河、大石涧），自西向东注入洛河。

截止2013年7月，境内发现矿产地164个，其中中型矿床13处，已发现矿藏32种，探明储量的3种。黄金矿主要分布在陕州区南部崤山腹地，矿产储量和产量均居全市第二位，已探明储量30余吨；铝土矿总储量约1亿吨；煤炭探明储量近3亿吨，年产量约200多万吨；石灰石矿探明储量近2亿吨，年产量近200万吨。此外，地热矿泉水是陕州区的4大优势资源之一，分布区域面积约4.1平方公里，泉口水温65℃左右，水中富含钾、钠、钙、镁等对人体有益的宏量和微量元素。

陕州区植物属华北植被类型，境内有植物700余种，分种植作物和树木两大类。树木共有树种400余种，包括泡桐、大叶扬、国槐、刺槐等用材林，以及苹果、桃、杏、梨、柿、核桃、枣等果树。境内动物有400余种，分家畜家禽和野生动物两大类。2023年4月，陕州区被确定为2023年河南省肉羊大县培育县。

2021年5月，根据第七次全国人口普查结果，陕州区人口数量为28.85万人。近年来，陕州区在多个领域获得认可：2021年11月被确定为第二批全国儿童青少年近视防控适宜技术试点县（区）；2021年1月上榜第四批河南省食品安全达标县；2020年7月被命名为第三批河南省省级农产品质量安全县；2019年11月入选水利部第二批节水型社会建设达标县；2019年入选绿色循环优质高效特色农业促进项目实施县；2017年2月上榜全国义务教育发展基本均衡县。

陕州区历史悠久，夏、商时属豫州，西周为焦国、虢国。秦惠公十年（前390）置陕县，北魏太和十一年（487）首置陕州。此后历经朝代更迭，于2015年撤销陕县，设立三门峡市陕州区。2020年6月，陕州区列入第二批革命文物保护利用片区分县名单（河南片区）。