昭通区境地处云贵高原西北部，地势西高东低，为滇中凹部的东北端，有较完整的高原地貌。两大山系横亘境内，东为乌蒙山脉西延伸尾端，山势磅礴，高峰林立；西为横断山脉凉山山系分支东伸边缘，山高坡陡，海拔悬殊；大山包乡独石包包海拔3364米，为境内最高点，大寨子乡茅坡海拔494米，是全区最低处。两山系之间为昭通坝子、洒渔坝子、靖安坝子，均是粮食主产区。利济河经昭通坝子汇入洒渔河，洒渔河流经洒渔、靖安坝子后出境；金沙江流经境内23千米。全区坝区占33.6%，山区占64.3%，江边河谷地带占2.1%。昭通坝子海拔约1950米，地势平坦，丘坝相间，为典型的高原湖积盆地，昭通城坐落在坝子中间。境内地处暖带，为北纬高原大陆季风气候。冬季气温较低，夏季气候凉爽，干湿两季分明。全年无霜期220天左右，年均气温11.6℃，最热月7月均温19.8℃，最冷月1月均温2℃，全年活动积温≥10℃的3217℃，年均日照时数1902.02小时，年降水量735毫米。

    境内立体气候明显，作物种类繁多，常年花开四季，水果飘香；经济作物、经济林木资源丰富；昭通苹果优质高产，境内是国家南方苹果基地之一。本地优良畜种乌金猪、乌蒙马省内外闻名。昭通坝子蕴藏的褐煤，储量巨大，达80.97亿吨，居全国第二位，具备露天开采条件。

    昭阳区交通便利，国道213高等级公路直穿境内；修建于民国时期的飞机场，每天有波音客机通航省城昆明；内昆铁路经过昭阳区。

    境内大山包是国家级黑颈鹤自然保护区之一，世界珍禽黑颈鹤每年到大山包越冬达上千只；大山包也是国际重要湿地保护区之一。