长安区地势为东原、南山、西部川，最低海拔384.7米，最高海拔2886.7米。
地势南高北低，东高西低，南北最长处55公里，东西最宽处52公里。南为秦岭山地，北为渭河断陷谷地冲积平原区（包括台原），西为渭河冲积平原（含秦岭北麓洪积扇群），东部为黄土台原与川道沟壑。区内最高点为秦岭麦秫磊东南（海拔2886.9米），最低点为区境西北角的西江渡（海拔384.7米），高差2500多米。
长安地处关中平原，东起黄河潼关，西抵六盘山，南依秦岭，北靠北山，地势平坦，西狭东阔，东西长约500余公里，面积约4.7万平方公里。平原在渭河以及支流泾河、伊洛河等河流的灌溉之下，土地肥沃，物产丰富，有“八百里秦川”之称。
除此以外，长安还具有防守优势。由于长安所在的关中平原，东据崤函，南守武关、西拥散关、北有萧关，地形险要，易守难攻。有了这一优势，进可攻，退可守，外加关内肥沃的良田，正是有了这些优势，长安一直以来是首都的备选项
