溧水区东邻溧阳市，南连高淳区，西与安徽省马鞍山市博望区毗邻，西北与江宁区交界，东北与句容市接壤，地处北纬31°23′~31°48′，东经118°51′~119°14′，面积1067平方公里。

　　溧水区属宁镇扬丘陵山区，地势东南高西北低，低山丘陵面积占总面积72.5%，最高海拔368.5米。区境内浮山、东庐山、回峰山、芳山、秋湖山、无想山拱据东、南，连绵环列，西横山突兀西端，逶迤绵延。

　　溧水区地处茅山山脉突起绵延区，境内山丘个体低矮离散，地势东高西低，以石臼湖、秦淮河两大水系分水岭为界，北部秦淮河水系地势东南高西北低，南部石臼湖水系地势从东北两个方向由高向低倾斜，汇交于湖区。总地形为丘、岗、土旁、冲犬牙交错，缓丘漫岗绵延，并呈明显的阶梯分布。最高一级阶梯由海拔100米以上的低山组成，第二阶梯由海拔50米以上的低矮平缓丘陵组成，第三阶梯由沟谷地及滨河湖圩区组成。第一、二阶梯是区内林业生产基地，第三阶梯是区内农业生产及经济林果的主要基地。

　　溧水地区的地层和地质构造，属扬子古陆下扬子台褶带构造单元。区内第四纪沉积层广泛分布，为主要成土母质，除较陡的山坡、山地、河(沟)边坡外，在低山丘陵及其坡麓地带和河(沟)谷，都覆盖着岩层的风化残积物和坡积物发育成的酸性黄壤土，土层厚薄不一，河口三角洲广布洪积土和冲积土，湖积土仅见于石臼湖。