城区地处桃河中游，属河谷及丘陵地形。境内呈西高东低之势。最高点老牛山（南山），海拔744.4米；最低处白羊墅桃河谷地。海拔631米。本区属暖温带大陆性季风气候区，四季分明，春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季降温迅速，冬季寒冷少雪。年日照2696.3小时，年平均气温11.2℃；历年极端最高气温为40.2℃，历年极端最低气温为-19.1℃。年平均无霜期172天。年平均降水量为564.2毫米，降水集中于夏季。年平均风速为2.0米/秒。

　　城区辖区原属平定县。20世纪初还是一片风沙迷漫、乱石纵横的荒滩，名“沙江口”。清光绪三十一年，正太铁路铺设到此并设阳泉站。随着采掘业和运输业的日益兴隆，行商坐贾云集于此，开店设铺，阳泉站区遂成为晋东重要的商品集散地。至解放前夕，阳泉站区尚不足1平方公里，街道总长也仅1公里有余，且为土路，住宅多系低矮的土石平房，总人口不足两万人。民国36年（1947年）5月2日，阳泉解放，随后设阳泉市。市下设一、二、三区党的委员会和人民政府。同年7月，一、二区合并为一区（现城区前身），先后改称阳泉镇、三区、站上区，至1969年1月称城区至今。

　　城区下辖上站、下站、北大街、南山路、义井、坡底6个街道办事处，44个社区居民委员会，总人口20.2万，人口密度为每平方公里9750人。居民绝大多数为汉族，少数民族有蒙古、回、藏、维吾尔、苗、壮、布依、朝鲜、满、傈傈、高山、锡伯族等，约为4000人。区人民政府驻地几经迁移，今驻南大街300号，距市人民政府2公里。

　　城区周邻矿区，开发区，郊区，东西距河北省会石家庄和山西省会太原均为100余公里，是京，津，唐及沿海发达地区向内地辐射的重要通道，在地理上具有承东启西、东进西连的区位优势。城区是全市的政治、经济、文化中心，是商贸、物流、信息、金融的交汇点，也是阳泉市改革开放和对外交流的“窗口”。驻区单位3787个，其中市四大班子以及市直机关74个。区域内金融保险总部20家，“三上”企业389家（规模以上工业企业、资质内的建筑业企业、房地产开发经营企业，限额以上批发和零售业企业，限额以上住宿和餐饮业），各类商业网点7323个。区属中小学校、幼儿园22所，综合医院10所，专科医院3所，社区卫生服务机构22个。

　　2006年6月，城区区委第八次党代表大会召开，新一届区委根据城区的职能定位、工作特点和各种优势，按照科学发展观和构建和谐社会的要求，立足区情，深入调研，确立了建设“三城十区”的奋斗目标，即，围绕城区的快速健康发展，努力将全区打造为经济文化区、文化经济区、教育先导区、人才聚集区、税收诚信区、市民文明区、管理规范区、消费洼地区、平安和谐区和窗口文化形象区，为早日建成开放文明城、诚信服务城、繁荣和谐城之目标而努力奋斗。经过四年的时间和实践，城区主要经济指标全部保持了两位数以上的增长，其中，生产总值年均增长15.3%，绝对额增加9亿元；财政总收入年均增长27.4%，绝对额增加6507万元；社会消费品零售总额年均增长23%，绝对额增加12.7亿元；全社会固定资产投资年均增长33.5%，绝对额增加9.7亿元；城镇居民人均可支配收入年均增长13.5%，绝对额增加1581元。2010年6月，省政府印发了《关于2009年地区经济社会发展考核评价结果的通报》，发布了2009年全省“十一五”规划目标实现程度和对市、县科学发展的考核评价结果。城区在全省119个县（市、区）中脱颖而出，经济社会发展指数评价排名跃居全省第二，发展水平评价排名全省第九，两项考核排名均位居全市榜首。先后获得国家级荣誉35项，省级荣誉131项，市级荣誉470余项，全区经济社会呈现出持续健康快速发展的良好势头。

　　境内交通运输和邮电通信十分便利，太旧高速公路与市区相接，石太复线电气化铁路横贯东西，阳涉和阳盂铁路纵贯南北，公路交通四通八达，邮电通信事业形成了数字模拟兼容、地上地下并行、有线无线交汇、国际国内贯通的现代化立体交叉信息网，对外联系畅达。商业兴旺发达，大型综合商场鳞次栉比，各类小商品批发市场星罗棋布，高中低档商品琳琅满目，成为全市的商贸中心和晋东地区重要的商品集散地。文化教育事业欣欣向荣，集中了全市主要的科研机构和大中专院校，为开展科学技术的交流合作、研究、应用提供了有利条件。区内旅游资源丰富，百团大战纪念碑气势雄伟，狮脑山森林公园郁郁葱葱、远离喧嚣、回归自然；儿童公园亭台曲桥，碧波泛舟，宛若水上世界；南山公园荷塘幽径，飞瀑散玉，登凌云阁，区景一览无余；城市广场游人如织，是休闲散步的好去处。新建的全长9.03公里的桃河公园，设有“城市入口”、“休闲绿地”和“步行广场”等特色景观区，绿树成荫，花红草绿，亭台楼阁，水流潺潺，成为一条宏伟壮观的生态走廊，成为展示阳泉形象的亮丽风景线。