天橋區位于濟南市區北部，北緯36°40′00〞-36°45′00〞、東經116°56′15"-117°03′00〞。區境四周與濟南市歷下區、歷城區、市中區、槐蔭區、濟陽縣及德州市齊河縣相鄰。全區總面積249.05平方千米，總人口50萬人（2010年末）。轄13個街道、2個鎮：無影山街道、天橋東街街道、北村街道、南村街道、堤口路街道、北坦街道、制錦市街道、寶華街道、官扎營街道、緯北路街道、藥山街道、北園街道、濼口街道、桑梓店鎮、大橋鎮。區政府駐無影山街道。
地勢西南高、東北低。黃河流經區內，小清河航運也始自于此。平均氣溫14.3℃，年降水量695毫米。膠濟、津浦鐵路交會于此。火車站、長途汽車站、濼口浮橋渡口皆在境內，成為全市的交通樞紐。堤口莊有清真寺。有中共山東省委秘書處舊址、毛澤東主席視察北園紀念地等省級重點文物保護單位3處。有列為齊煙九點的藥山、標山、鵲山等風景點，有濟南動物園和五龍潭公園。