北辰區位于天津市城北，北運河畔。東以北京排污河與寧河縣相鄰，邊界線長20.66千米；東南隔金鐘河、新開河與東麗區相望，邊界線長22.99千米；南與河北區、紅橋區相連；西南以子牙河與西青區相界，邊界線長27.5千米；西、北均與武清縣相接，邊界線長25.14千米。南北緯寬20.8千米，最窄處柳灘村南至劉馬莊西北14.4千米；東西經長43.2千米，最寬處東堤頭村東至線河村西46.3千米。總面積478.48平方千米。
北辰區是天津市環城四區之一，位于市中心區北部,距首都北京110公里,距天津新港50公里，距天津濱海國際機場15公里。總面積478.5平方公里,轄3街、9鎮,戶籍總人口32萬人。北辰區交通、通訊、供電、供水等基礎設施發達。有3街3鎮座落于中心城區中環線與外環線之間。京津塘高速、津保、津薊高速公路在本區設有進出口，京津、京福、津霸、津榆、津圍等十幾條公路干線縱橫交錯。京山、津薊鐵路和京九鐵路津霸聯絡線穿越中部，設有四個鐵路客貨運站和全國最大的鐵路編組站。優越的地理位置和完善的基礎設施為經濟與社會發展創造了良好的環境。
北辰區處于新華夏構造體系的華北沉降帶的東北部，次級結構為滄縣隆起北段、冀中坳陷東北部。區內及鄰近地區主要斷裂有：天津北斷裂，位于區境東部，從東堤頭穿過，走向北東，傾向北西，長40多公里，為活動斷裂。1976年唐山地震時，該斷裂有活動。漢溝斷裂，位于區域中北部，據1981年美國第二顆資料衛星多光譜掃描成像目視解譯判讀，勝芳--北倉（漢溝）斷裂呈現反扭運動。
北辰區于區境北部，走向北東，二者平行展布，第四紀以來有不同程度的活動。上述斷裂帶同屬于新華夏構造體系，屬于壓扭性斷裂，它們的產生與發育，控制著區境基底地形輪廓、層面分布、地震活動和地面沉降。 　　境域地勢坦蕩低平，西高東低，一般高程（黃海水準）0.04至5.46米，平均坡度1/5000；水庫洼淀坑塘眾多，星羅棋布；地下水位較高，地表為普通潮土、鹽化潮土、潮濕土由西向東呈規律性分布。洼地多分布在東部劉快莊、蘆新河、霍莊子附近及排污河（華北河以西地區，主要標高在1.5－2米。
北辰區處于中國地殼強烈下沉地區，屬于沖積平原和沖積海積平原區，是運永定河水系泛區的重要組成部分，處于永定河三角洲末端，為永定河、北運河下游沖積平原。西部以砂土砂壤質土為主，中部以輕壤、中壤質土為主，東部以重壤質土、粘土為主，區內平均標高相差僅五六米，為典型的平原地貌形態。
北辰區北辰區是天津市環城四區之一，位于市中心區北部,距首都北京110公里,距天津新港50公里，距天津濱海國際機場15公里。總面積478.5平方公里,轄果園新村、集賢里、普東、佳榮等4街，天穆、北倉、雙街、雙口、青光、宜興埠、大張莊、小淀、西堤頭等9鎮，戶籍總人口32萬人。北辰區交通、通訊、供電、供水等基礎設施發達。有4街3鎮坐落于中心城區中環線與外環線之間。京津塘高速、津保、津薊高速公路在本區設有進出口，京津、京福、津霸、津榆、津圍等十幾條公路干線縱橫交錯。京山、津薊鐵路和京九鐵路津霸聯絡線穿越中部，設有四個鐵路客貨運站和全國最大的鐵路編組站。優越的地理位置和完善的基礎設施為經濟與社會發展創造了良好的環境。　北辰區通過大力實施調整強區、科教興區、開放富區、環境立區和高新產業帶動戰略，加速推進工業化、城市化和農業產業化進程，努力轉變經濟增長方式，各業經濟持續快速協調健康發展，各項社會事業全面進步，城鄉面貌進一步改善，人民生活水平有了新的提高。。