平谷區地處北京、天津、河北三個省市的交界處，環渤海經濟圈的中心位置。

平谷區位於北京和天津兩大中心城市之間，北京的東北部，天津的西北部，屬北京市轄區。西距北京市區70公里，東距天津市區90公里，是連線兩大城市的紐帶。之間有京平薊高速公路和順平——平薊快速路連線。西南距市中心70公里，地理座標為116°55″E～117°24″E，40°02″N～40°22″N。南與河北省廊坊市三河市為鄰，北與北京市密雲區接壤，西與北京市順義區接界，東南與天津市薊縣、東北與河北省承德市興隆縣毗連。平谷區東西長35.5公里，南北寬30.5公里，總面積1075平方公里，東、南、北三面環山，山區、淺山區、平原各佔1/3，其中山區面積佔59.7%，耕地面積11.51萬畝，轄14鎮、2鄉、2個辦事處，275個行政村平谷屬暖溫帶季風氣候區。冬夏長，春秋短。春季乾旱多風，夏季炎熱多雨，秋季涼爽溼潤，冬季寒冷乾燥。冬季盛行西北風，夏季盛行西南風。東北部山區有地區性小氣候。四季分明，日照充足。年平均氣溫11.5℃。年平均最高氣溫17.3°C。年均降水量為644毫米，風向以北西風為主，平均風向頻率9%，多在11~2月。