门头沟区地处北京西部山区，是具有悠久历史文化和优良革命传统的老区。早在一万年以前，新石器时代早期的“东胡林人”就在此繁衍生息。总面积1455平方公里。其东部与海淀区、石景山区为邻，南部与房山区、丰台区相连，西部与河北省琢鹿县、涞水县交界，北部与昌平区、河北省怀来县接壤。属太行山余脉，地势险要“东望都邑，西走塞上而通大漠”，自古为兵家必争之地。
门头沟区位于北京城区正西偏南，东经115度25＇00"至116度10＇07"，北纬39度48＇34"至40度10＇37"之间。东西长约62公里，南北宽约34公里，总面积1455平方公里。其东部与海淀区、石景山区为邻，南部与房山区、丰台区相连，西部与河北省琢鹿县、涞水县交界，北部与昌平区、河北省怀来县接壤。属太行山余脉，地势险要“东望都邑，西走塞上而通大漠”，自古为兵家必争之地。
门头沟区有着悠久的历史文化。早在1万年前的新石器早期，就有人类在此繁衍生息，这就是北京历史上著名的“东胡林人”。商及春秋战国时期的文化遗址亦有发现。汉代属蓟县，唐属幽都县。唐末至辽末的二百年间属玉河县，金初并入宛平县治下。元初，门头沟区山区存在过一个“大周朝元年”政权。明代宛平县在此派典史。清道光二年派县丞。1928年成立北平特别市，其余部分属宛平县。门头沟解放后，先后是北京市属的28区、20区、16区，1952年成立京西矿区，下辖8区1镇。1958年5月经国务院批准，调整辖界改称门头沟区。
全区东西长约62公里，南北长约34公里。总面积1455平方公里。地处华北平原向蒙古高原过渡的山地地带。全区以山地为主，地势由西北向东南倾斜。西部山区是北京西山的核心部分，山形挺拔高峻、险峰叠嶂。境内有北京市的最高峰东灵山，海拔2303米；次高峰百花山，海拔1990米。境内的主要河流是永定河及其支流清水河，属于海河水系。
门头沟区是集自然风光、文物古迹、古老民风为一体的经济发展区。境内峰峦叠嶂，青山秀水构成了京西一幅幅瑰丽的天然丽图，文物古迹记载了门头沟区悠久灿烂的历史文化。以区内自然风景和人文景观为依托，成立了北京京西风景旅游开发股份有限公司，向社会公开发行a股股票3000万股，使北京有了第一支旅游股。门头沟区主要旅游景点有“三山、三寺、一涧、一湖、一河”。灵山、百花山是市级自然保护区。灵山是北京唯一的集高原、草原风光为一体的自然风景区。百花山被称为华北地区的天然植物园；妙峰山的庙会历史久远，名闻遐迩。每逢春夏之交，这里的千亩玫瑰更是竞相吐艳，花香四野。始建于1600年前的著名古刹潭柘寺，有“先有潭柘寺，后有北京城”之说；“潭柘以泉胜、戒台以松名”，建于唐代武德年间的戒台寺有五大名松，神态各异，寺内戒台是全国三大戒台之首。珍珠湖镶嵌在永定河山峡之中，湖面宽阔，碧波荡漾，湖水顺山势弯转，享有“京西小漓江”之称。