沈北新區位于沈陽市區北郊，北隔遼河、萬泉河與鐵嶺縣、法庫縣相望，東與撫順市、鐵嶺縣毗鄰，西與新民市、于洪區相連，南與大東區、皇姑區接壤。總面積1098平方千米。總人口40萬人，是全國第二大錫伯族人口聚居區。
全區轄14個街道：新城子街道、清水臺街道、輝山街道、道義街道、虎石臺街道、財落街道、望濱街道、興隆臺街道、清水臺街道、沈北街道、黃家街道、石佛寺街道、尹家街道、馬剛街道。其中，輝山街道、道義街道、虎石臺街道由蒲河新城代管，望濱街道由沈陽棋盤山國際風景旅游開發區代管。區政府駐新城子街道中央路64號。
年均溫7.3℃，年降水量664.6毫米。遼河、蒲河、萬泉河、長河、左小河等流經境內，建有石佛寺等水庫。礦藏有煤、石灰石、建筑用石、大理石等。京哈鐵路、G1高速公路、S2高速、101國道、203國道、102國道、107省道、103省道過境。景點有馬剛山國家森林公園、怪坡、七黑山等。