鼎湖区位于广东省中部偏西，西江下游，是肇庆市中心城区重要组成部分，属珠江三角洲地区改革发展规划范围主体之一。陆域位置位于北回归线以南，东经112°30′~112°57′，北纬23°05′~23°15′之间;东邻佛山市三水区，北接四会市，南靠高要市，西与肇庆市端州区接壤。全境地势西北高，东南低，北部为北岭山脉的鼎湖山群，中部为平原地带，南有烂柯山向东延伸，同鼎湖山隔江峙立，西江横贯中部，最高峰为鸡笼山，海拔1000.3米。全区总面积596平方公里。鼎湖区东自永安镇的长冲村，西止凤凰镇的上水田村，南起沙浦镇的苏二村，北至凤凰镇的良田村。
西江航道、321国道和广茂铁路三条重要交通要道成“川”字型横贯全境，扼西江水陆之咽喉，加上在建的南广、贵广铁路、广佛肇城际轻轨、江肇高速和规划的广佛肇高速，鼎湖将会发展成为粤中西部的一个交通枢纽。陆路距广州80公里，水路距香港140海里。