任城区位于鲁西南平原，南四湖北端，环围济宁市中区。最大纵距42.5公里，最大横距29公里，总面积881.1平方公里。整体格局半城半乡，地理位置优越，处于济(济宁)一兖(兖州)一邹(邹城)一曲(曲阜)组团结构大城市的腹地，历来为鲁西南重要的商品物资集散地和政治、经济、文化中心。任城区交通十分便利，京杭运河纵贯南北，新石铁路、日东高速公路横贯东西，京福高速公路、京沪铁路近在咫尺，327、105国道在境内十字交汇，形成四通八达的交通网络。
任城区处于中纬度暖温带季风型大陆性气候区，具有冬夏季风气候特点。四季分明，冷热季和干湿季的区别都很明显。春季温度回暖快而变化剧烈，降水稀少，多偏南大风，蒸发量大，气候干燥，常形成春早，影响春播和小麦的正常发育。夏季炎热多雨，高温高湿，并常有暴雨、冰雹和连阴雨的出现。秋季气温急降，雨量骤减，多晴朗的秋高气爽天气，副高减弱南退，蒙古高压增强，气温急剧下降，一般10月中旬多出现初霜危害。冬季温低寒冷，雪少干燥。
任城区位于鲁西南平原，南四湖北端，环绕济宁市区，整体格局半城半乡，地理位置优越，历来为鲁西南重要的商品物资集散地和政治、经济、文化中心。区内地势平坦，土质肥沃，河流纵横，湖泊遍布，闻名遐迩的京杭大运河穿境而过，从隋唐至今都是贯通南北的黄金水道。
任城资源丰富。煤炭探明储量41.5亿吨，是全国八大煤田之一，境内现有本区及兖矿集团、淄矿集团、里能集团等投资在建、投产煤矿12家，年产量达3500万吨。有大型电厂3家，总装机容量85.8万千瓦。任城是北方淡水资源富集区，北湖、京杭大运河、古运河、光府河、洙赵新河为天然水源，还有龙龚河、赵王河等都流经此地，水面13.7万亩，占总面积的10%。