门头沟位于北京西部，境内高山峻岭连绵起伏，气势磅礴。巍巍的山峰自西北向东南排列，矗立在北京的西部。为此，人们把门头沟区称做“首都西部的天然屏障”。门头沟区东、南与石景山区、丰台区、房山区接壤，西、北与河北省涞水县、涿鹿县、怀来县和北京市昌平区、海淀区为邻。