閻良區位于關中中部偏東，東與渭南市相鄰；西與三原縣接壤；南以清河為界，與臨潼區相望；北倚荊山塬，與富平縣毗連。南北寬約12公里，東西長約25公里。區境最東端為關山街道辦喬家村，最西端為振興街道辦官劉村，最南端為北屯街道辦橋東村，最北端為關山街道辦西王村。平面輪廓略呈東西長方形，形似臥牛，頭東尾西，轄境面積244.5平方公里。

本區是西安市轄的遠郊區，地處市區東北方向的渭河以北，距市區中心50公里。境內屬暖溫帶半濕潤季風氣候，四季分明；石川河等3條河流均屬黃河流域的渭河水系：地表黃土覆蓋寬廣、深厚，土壤類型豐富，農耕歷史悠久，物產豐富。優越的地理環境和富饒的自然資源為全區的農業、航空工業等多種產業的發展提供了雄厚的物質基礎。

地質 本區地質屬距今約250萬年前至今的第四系地層。巖性為砂卵礫石為主的粗粒沉積和以黃土為主的土狀堆積，以風積、沖積、洪積為主要來源；也有冰川、滑坡重力堆積作用所致。沉積厚度由東南向西北漸增，平均厚度840米。

境內地質斷裂構造屬渭河斷陷區域的口鎮—關山斷裂帶，自涇陽縣口鎮至境內關山東西向橫穿渭河平原北部，由若干大致平行斜列的斷層組成，形成于震旦紀。早期呈壓扭性，晚期呈張扭性，為隱伏的活動斷裂帶。下降速率為2毫米/年，衛星圖象上顯示明顯，物探表明屬重力異常密集帶。地貌形成明顯的黃土坡坎。此斷裂帶在境內主要由閻良—關山斷層組成。

地貌 本區的地貌特點，一是北高南低，呈梯狀降低，相差不大。最高點在北部黃土臺塬的振興街道辦東太平莊，海拔483.2米；最低點在武屯街道辦石川河與清河交匯處二龍口，海拔351.7米。區境內最大相對高差僅131.5米。二是受秦嶺、渭河走向的控制，境內各種地貌均作東西向延伸，南北向交替，呈明顯條帶狀分布。

區境內的地貌主要有平原、黃土臺塬兩種基本形態。

氣候 區境位于中緯度內陸地帶，南受秦嶺山脈影響，故屬大陸性溫帶半干旱、半濕潤氣候區。四季干濕冷暖分明，春季溫和多風，回暖早，升溫快，易出現大風、浮塵、春旱、寒潮降溫天氣；夏季炎熱，氣溫高、日照足，雨量集中兼伏旱；秋季降溫快，較涼爽、濕潤，多連陰雨；冬季寒冷，干燥、少雨雪。

水文 境內主要有3條過境河流，即石川河、清河、葦子河，都發源于渭北山地，由西北向東南流經境內平原區注入渭河，均屬黃河水系。

土壤 境內自然土壤屬褐土，是我國華北廣大褐土帶向西北的延伸。由于境內農業歷史悠久，在人類長期耕作熟化過程中，特別是在施加土糞堆積覆蓋下，原來的褐土漸漸演變為壚土。地貌類型的差異和水文地質條件不同，耕作歷史的長短形成了境內以壚土為主的還有黃土性土、淤土等土壤類型結構。全區土壤面積267788.4畝，占全區總面積的73%。

植被 境內植被歷史悠久，種類繁多，原系森林單源植被，早在8000年前老觀臺文化時期，已有先民在石川河沿岸進行生產活動，6000至7000年前仰韶文化時期，先民在這塊土地上開墾種植，不斷擴大和發展了栽培植被，已逐步改變了自然植被的面貌。因此，全區植被的特點是：自然條件好，但資源不足，而人工植被潛力大。

動物 境內大部分為平原，只有北部為塬區，多溝壑，野生動物種類較少，有狼、黃鼬、狐貍、野兔、獾、蝙蝠、鼠類等。

禽類 野禽主要有：麻雀、喜鵲、野鴿、斑鳩、布谷鳥、燕子、啄木鳥、烏鴉、鷂子、大雁、貓頭鷹、畫眉、百靈、蒼鷹、白頭翁、黃鸝、鵪鶉、野鴨等。

蟲類 有七星瓢蟲（食蚜蟲）、赤眼蜂（食棉蚜）、甘藍夜蛾擬瘦姬鋒（食棉鈴蟲）、螞蟻、蚊、蠅、蜜蜂、壁虎、青蛙、大蟾蜍、蛇、蠶、蝎子、蜈蚣等，還有不少農林業害蟲。

水生動物 境內魚類分布于石川、葦子河和清河，主要品種有鯉魚、草魚、鰱魚、鯽魚、甲魚、螃蟹、蚌、蝦等。60年代以后，由于河水干涸、污染等原因，生態遭到破壞，魚類已很少，但隨著人工養殖業的興旺，水產動物漸多。

自然災害 境內自古以來有多種自然災害，主要有干旱、水澇、風災、冰雹、霜凍、蟲災、地震等，其中：干旱占自然災害總量的83%，水澇占9.1%，風災占7%，冰雹等其它災害占0.9%。