地図上は福岡市の東部にあたり、北西から南東に向かって長く伸びた区域である。北西部では那珂川を挟んで中央区と接し、中西部では那珂川および鹿児島本線を挟んで南区と接する。北部で東区と、東部で志免町と、南東部で大野城市と、南西部で春日市と接する。

北西端部は博多湾に面した港湾地区で、博多港の中枢である。ここにあるベイサイドプレイスからは、壱岐、対馬、五島及び玄界島へのフェリーやジェットフォイルが就航している。北西部は古くから港町・商業都市として栄えてきた「博多」と呼ばれる地域で、天神と並ぶ福岡市の中心市街地である。中でも那珂川と博多川に挟まれた地区は「中洲」と呼ばれ、九州一の歓楽街となっている。その市街地の南東端には博多駅がある。博多駅周辺地区はビルやホテルが林立するビジネス街としての性格が強い。

区の中央部から南東部にかけて、福岡空港の敷地が伸びている。空港の西側は住宅地。空港東側の東平尾公園と呼ばれる緑地には博多の森球技場などの諸施設があるが、その南側はあまり発展していない。

区北部には東公園と呼ばれる緑地があり、園内に福岡県庁や県警本部がある。