地处天津市区东北部，境域地理坐标为北纬39°08′，东径117°10′。区界东邻东丽区，西部与和平区、南开区、红桥区拟海河为界，南与河东区相连，北与北辰区接壤。

南开区是天津中心城区芝一，位于中国天津市城区西南部，东起海河，与河北区相望；沿荣吉大街、兴安路、南马路至南门外大街、卫津路和卫津南路，分捌与和平区、河西区接壤。