阿城区相接，北与松北区、唿兰区毗邻，东与宾县相通。道外区处于寒温带，属于半湿润大陆性气候，其特点为四季分明。道外区年平均降水530毫米，年平均气温3.5摄氏度。道外区拥有一江、一山、两河，一江为松花江，一山为哈尔滨市区内唯一的山体天恒山，两河为阿什河和马家沟河。
人口.第五次全国人口普查结果显示，道外区共有人口38.37万人，其中男性19.18万人，女性19.20万人，流动人口8.75万人。第六次全国人口普查结果显示道外区有常住人口906421人，永源镇为道外区第一人口大镇。