天元区位于湖南省株洲市河西，东、北两面临湘江，南与株洲县雷打石镇相邻，西与湘潭市接壤，总面积150平方公里。这里的地貌主要为丘陵地带，属中亚热带季风湿润气候，四季分明，光照充足，雨量充沛，年均气温17.6℃。天元区地理位置优越，交通便利，是株洲市的政治中心，市委、市政府坐落于区东部。

天元区的历史沿革颇具特色。1992年2月以前，这里是一片国营园艺场，由株洲市郊区代管。1992年2月，经湖南省人民政府批准，在园艺场辖区基础上成立了株洲高新技术产业开发区；同年12月，经国家科委审定、国务院批准，该开发区晋升为国家级高新技术产业开发区。1997年8月1日，经国务院批准，由株洲高新技术产业开发区、原株洲县马家河乡和群丰镇共同组建成株洲市天元区。此后，天元区与株洲国家高新技术产业开发区实行职能归并、效能整合，形成了株洲河西新区。

作为国家级高新技术产业开发区所在地，天元区坚持以高新技术产业为重点，形成了以新材料技术、电子与信息技术、新能源与节能新技术、光机电一体化技术、生物工程技术等为支柱的产业格局。区内拥有众多知名企业和名牌产品，如“钻石牌”硬质合金切削刀具、“湘瑞牌”塑料建材等，多项产品达到国内外先进水平。全区工业基础扎实，高新技术企业数量众多，高新技术产值占工业总产值比重极高。同时，天元区也注重农业发展，农业先进适用技术覆盖面广，并在向旅游观光型农业方向转型。

天元区科教文卫事业发达，拥有较为完善的科学技术推广服务体系和医疗教育机构。旅游资源方面，著名的湖南农民运动领袖罗哲烈士葬于马家河乡高塘村；南岳七十二峰之一的五云峰坐落在群丰镇石塘村境内，风景秀丽；高达365米的钢架结构电视发射塔矗立在炎帝广场旁，高19.97米的巨型炎帝塑像坐落在占地15公顷的炎帝广场中心，是当地重要的人文景观。

经过多年发展，天元区已成为一个经济发达、环境优美、各项事业繁荣昌盛、人民安居乐业的现代化新城区，并多次入选全国科技创新百强区、全国新型城镇化质量百强区等榜单。截至2021年，全区人口数量为47.83万人。