万州在重庆下游，地处东经107°55′22″-108°53′25″、北纬30°24′00″-25~31°14′58″之间。东与云阳县、南与石柱土家族自治县和湖北利川市、西与忠县和梁平区、北与开州区和四川开江县接壤，东西长97.25公里，南北宽67.25公里，面积3457平方公里，距离重庆主城九区约228公里。

万州区属重庆市辖区，位于长江上游地区、重庆长江段下游地区，地处三峡库区腹心，为渝东北、川东、鄂西、陕南、黔东、湘西的物资集散地，是成渝城市群沿江城市带区域中心城市，成渝经济区的东向开放门户。除此之外，万州还是“一带一路”和长江经济带重要的节点城市。

万州区境内河流、溪涧切割深，落差大，呈枝状分布，均属长江水系。长江自西南石柱、忠县交界的长坪乡石槽溪入境，向东北横贯腹地，经黄柏乡白水滩流入云阳县，流程80.4公里。境内流域面积在100平方公里以上的河流有江北的苎溪河、渡河、石桥河、汝溪河、浦里河，江南的泥溪河、五桥河、新田河共八条。