長安地處關中平原，東起黃河潼關，西抵六盤山，南依秦嶺，北靠北山，地勢平坦，西狹東闊，東西長約500餘公里，面積約4.7萬平方公里。平原在渭河以及支流涇河、伊洛河等河流的灌溉之下，土地肥沃，物產豐富，有“八百里秦川”之稱。

除此以外，長安還具有防守優勢。由於長安所在的關中平原，東據崤函，南守武關、西擁散關、北有蕭關，地形險要，易守難攻。有了這一優勢，進可攻，退可守，外加關內肥沃的良田，正是有了這些優勢，長安一直以來是首都的備選項

長安區地勢為東原、南山、西部川，最低海拔384.7米，最高海拔2886.7米。

　　地勢南高北低，東高西低，南北最長處55公里，東西最寬處52公里。南為秦嶺山地，北為渭河斷陷谷地沖積平原區（包括臺原），西為渭河沖積平原（含秦嶺北麓洪積扇群），東部為黃土臺原與川道溝壑。區內最高點為秦嶺麥秫磊東南（海拔2886.9米），最低點為區境西北角的西江渡（海拔384.7米），高差2500多米。