历下区位于济南市东部，地理位置介于北纬36°35＇34＂～ 36°42＇30＂，东经 117°0＇16＂～117°10＇24＂，东与济南市高新技术开发区相接，南北与历城区相接，西、西北与市中区和天桥区相邻。总面积100.89平方公里。

历下区大地构造单元，位于山东地块泰山隆起北侧，北临济阳坳陷。地质情况比较简单，历下区南部即黑虎泉以南至千佛山一带，分布着古生界奥陶系下统和中统的海项沉积的碳酸盐地层。下统为白云质灰岩和白云岩，它的上部含燧石结核和条带，地层厚度为106.63米；中统按照沉积旋回划分为3组6段，每组的下段岩性为薄层状泥灰岩、泥质灰岩夹角砾状泥灰岩和白云质灰岩，厚度为31.63～46.70米，每组的上段为深灰色厚层石灰岩和豹皮状石灰岩，厚度为121.09～226.46米，产珠角石化石，中统厚度为678.64米。这些地层呈单斜构造，东西走向，倾向北，倾角平缓，一般8度左右。在千佛山西南侧发育的是千佛山断层，长约25公里，呈320～350度走向，倾向南西，倾角78度，上盘下降，断层带内构造角砾岩带宽度不一，宽者五六米，窄者仅数十厘米。千佛山断层沿北北西方向通过趵突泉附近，至今仍有活动。历下区中、北部为第四系松散层。松散层之下即为隐伏的济南辉长岩体，岩体平面形态近东西向椭圆状，西头周边呈月形弯曲，东头分成两叉、形似鱼尾、岩体东西长30公里，南北宽15公里，分布面积430平方公里。主要岩性为橄榄苏长辉长岩、橄榄辉长岩、苏长辉长岩等。岩体属于浅成至半深成相，产状为向北倾伏的复杂岩盖，它的侵入时代是晚白垩纪燕山期。区内地势南高北低，南部为底山丘陵，属泰山山地北支，由罗袁寺顶、金刚垛、将军帽等山峰组成了东西向的主山脉，主山脉又向北伸出南北走向的侧支，如燕子山、洄龙山、野峪顶等。北部为山前洪积、冲积平原，其上分布有五顶茂陵山、鳌角山、波萝山等五座孤峰。区内平均海拔102米，最高为白云山、海拔545.4米，最低处海拔24米。

因在历山（今千佛山）之下故名历下。春秋战国属齐国。秦属济北郡，称历下邑。西汉景帝四年（前153年）设历城县，治所在历下。晋永嘉（307～312年）后，济南郡治所由平陵城迁至历城县。隋唐属齐州历城县，宋代属济南府历城县，元代属济南路历城县。明朝洪武九年（1376年），历下古城为省、府、县三级官府所在地。清代属济南府历城县。1913年属岱北道历城县，1914年属济南道历城县。1929年设立济南市，现辖区为1948年9月济南解放时济南市第一、二、三区的全部，第四、八、十区及历城县的一部分。1951年1月，城区改称第二区，第三区改称第一区，同年6月，区公所改称区人民政府。1955年1月，第一区与第二区合并，称第一区，区机关驻舜井街和宽厚所街44号， 辖9个街道办事处。同年9月，第一区改称历下区。1966年8月，历下区改称红卫区，1970年01月13日，成立中共红卫区革命委员会核心领导小组。1973年7月，济南市红卫区复称历下区。