房山區因山而得名，房山區主要山脈有大房山。

大房山，因相近還有小房山，故稱大以區別。綿亙數 十里，支峰10餘處，其中有老龍窩、煙筒尖、黃山、將軍坨、栗子城、谷積山、正陽山、半壁山、大寨山、馬鞍山。其最著名的是上房山(今上方山)、石經山。

大房山古名大防山。其脈自堂上南、寶兒水北土花嶺起，東南延至十渡北、莊戶台南，山脈在拒馬河和大石河之間，稍折偏東至大嶺，至霞雲嶺南折而向東北，至大石河出山口口頭村止，綿延100餘公里。其中著名的支脈有茶樓頂、連泉頂、雲蒙山、幽嵐山、白雲山、青徑山、九龍山等。貓耳山是大房山主峰，為北京西部山區主要山峰之一，海拔1370米。位於房山區中部，南窖鄉與周口店地區交界處，東南距房山城關地區辦事處約11公里。

房山區原屬河北省，境內多山區，有房山一渡到十渡之風景，又以房山山頂洞人最為著名。房山縣劃為北京市後，由縣升區但保留了原來的稱謂。

房山區在金定都後，於大房（防）山建陵寢，後置“萬寧縣”，再後以奉祀先陵，改“奉先縣”。元世祖年間以境內的大房山（也稱房山）改奉先縣為房山縣。