利州区，原名广元市市中区，位于东经105°27'至106°04'，北纬32°19'至32°37'之间，地理上四面环伺：东边与旺苍县接壤，南边连接剑阁县和元坝区，西边与青川县相邻，北边则与朝天区界线分明。这个区域总面积达到1535平方公里，行政区划包括8个街道、7个镇和3个乡，区政府设立在东坝街道。
历史上的市中区，曾于1997年划分为东坝、河西、嘉陵、荣山、三堆、工农、赤化、盘龙、宝轮、大石以及龙潭乡和白朝、金洞乡，人口总数达到40.7万人。2000年人口普查时，全区总人口增长到467532人，涉及各个街道和镇乡的详细人口分布也有所变化。
2005年，四川省政府调整行政区划，将青川县洞水乡的部分区域划归利州区管辖，金洞乡的行政区域也随之调整。2007年，广元市市中区更名为利州区，经过国务院的批准。次年，利州区又与元坝区的部分区域进行了行政区划调整，其中一个村的部分村民小组归属元坝区管辖。
到了2010年，利州区进一步进行了街道办事处的设立，从东坝和河西街道析出区域，设立了南河、雪峰、上西、回龙河和杨家岩五个新的街道，每个街道都有各自的管辖范围和办事处地址。
地处四川盆地北部边缘，嘉陵江上游。地势东北、西北高、中部低，形成北部中山区，中部河谷浅丘及平坝区，南部低山区的特殊地理环境。全区70%属山地类型。境内山峰属米仓山脉西、岷山脉东，龙门山脉东北三尾端的余脉。最高点西北部白朝乡的黄蛟山海拔1917米，最低点南部嘉陵江边的牛塞坝海拔454米。全区被嘉陵江、白龙江、清江河、南河4个水系划割为大光、艮台、黄蛟、云台、南山5个小山系。