门头沟区位于北京城区正西偏南，东经115°25'00至116°10'07，北纬39°48'34至40°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。山地面积占98.5%,是北京市唯一的纯山区，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。