黃埔區地處北迴歸線以南，東經113°27′39″～113°27′51″，北緯23°2′25″～23°9′55″之間。東至東江與東莞市麻湧鎮相望，東北部與增城市新塘鎮接壤，南部臨珠江與番禺市相鄰，西部與天河區東圃鎮相連，北部大田山麓與白雲區蘿崗鎮毗鄰。東西寬17.4公里，南北相距13.5公里，總面積為119.42平方公里（約合18萬畝），其中陸地面積佔77%，水域面積佔23%。
氣候特點
黃埔區屬亞熱帶季風氣候，熱源豐富，無霜期長，雨量充沛。
日照黃埔區地處北迴歸線以南，緯度較低，太陽輻射角度較大，太陽年輻射熱量106.7千卡/平方釐米，年平均日照射時數1906小時，日照率43%，熱量資源豐富，光照充足，有利於熱帶亞熱帶農林作物生長。
氣溫本區具有夏長冬短，終年溫暖，偶有奇寒，無霜期長，四季宜耕的特點。年平均溫度為21℃，最冷月1月份平均為13.3℃，最熱月7月份平均為28.4℃，氣溫年際變化很少，氣溫年較差為15.1℃，日.均≥10℃的年積溫7599.3℃，持續日數350天，如以候均溫≤10℃為冬季，大於22℃為夏季，黃埔地區夏季長達194天（4月15日至10月25日），小於10℃的日數每年有40多天。冬季強寒潮南下會引起急劇降溫，出現低溫霜凍天氣。小於5℃每年有2～8天，極端最低溫可達0℃。典型亞熱帶作物要注意防寒。夏季雖然氣溫較高，但因地處珠江口，受海風調節，也沒有酷暑。
雨量全區年降雨量1694毫米，主要集中在4～9月，這6個月佔全年降雨量的82%。4～6月為前汛期，主要是鋒面雨；7～9月為後汛期，主要是對流降雨和颱風雨。以日雨量≥30毫米為雨季，雨季長達200天。降雨充沛，雨熱同期，對水稻、甘蔗等喜溫需水量大的作物生長十分有利。年際各季雨量是：夏雨佔雨量的45%～50%，春雨佔26%～?34%，秋雨佔16%～20%，冬雨佔5%～8%。旱季4個月（10～1月）。降雨量的年際變化和雨量季節分配不均勻，引起夏洪澇和春秋乾旱災害。
土地資源
黃埔區總面積為119.42平方公里。全區水田的有效耕地面積57532.08畝，佔總面積的32.07%；林地面積25791.39畝，佔總面積的14.38%；疏草地有4134.94畝，佔總面積的2.3%；城鎮用地1772畝，佔0.99%。[6]
水資源
黃埔區河網較多，水源豐富，常年平均降雨量為1694毫米。境內徑流總量約為0.91億立方米，平均徑流深度903毫米。年降雨變率為16%，且地區間差別受季風氣候影響，年內降水有幹雨季節交替規律。溼季4～9月，乾季10月至翌年3月，汛期在4～9月，4～6月為前汛期，7～9月為後汛期，水量佔全年的82%。河流徑流來自南崗河、烏湧河和珠江。珠江由前後航線分流至黃埔港會合於獅子洋，流經虎門入南海。
岩石資源
黃埔地區由於受土母巖的影響，蘊藏著豐富、便於開採利用的花崗岩、片麻岩、砂頁岩。主要分佈在南崗、大沙2個鎮的北部。各山丘及部分崗地，各處可找到適宜於燒製磚瓦的泥土資源。
歷史上黃埔屬番禺縣管轄。
從秦代始直至清康熙二十四年（1685）時，黃埔均屬番禺縣管轄。現區屬的南崗鎮、大沙鎮、夏港街、魚珠街、黃埔街、紅山街一帶在清末時期屬番禺縣鹿步司管轄，深井、長洲一帶屬番禺縣茭塘司管轄。
民國10年（1921），廣州正式建市，黃埔仍屬番禺縣。
1949年10月14日廣州解放。10月23日，黃埔隨番禺縣解放而解放。解放後，建制幾經變動。建國初期，黃埔仍屬番禺縣管轄。1951年，廣州市調整行政區域，原屬番禺的黃埔車陂、魚珠、文衝等一帶四十五個自然村劃入市郊[3]，黃埔劃為廣州市管轄，同年12月開始籌建黃埔區。
1953年1月，黃埔區人民政府正式成立，這是黃埔第一次建立區級建制。區黨政機關設於魚珠鎮，管轄範圍：東至廣州冶煉廠，南至黃埔新洲，西至員村，北至吉山，下轄16個鄉、2個鎮和45個自然村。
一九五四年六月十二日廣州市人民政府第十七次會議決定撤銷芳村區，將其所屬的湧口、芳村、花地、山村和工業、手工業部分地區併入河南區。將其原有的沙湧、鶴洞、西望、東滘、南滘、茶滘、葵蓬八個鄉的農業部分地區併入新滘區。又將新滘區原屬新洲鎮，黃埔鄉，官洲鄉劃歸黃埔區領導。這時市郊共有新滘、白雲和黃埔三個區。
1956年6月25日，廣州市作出調整郊區鄉、鎮行政區域的決定，撤銷白雲、黃埔、新3個區，成立廣州市郊區人民委員會，黃埔併入郊區，黃埔區一級行政建制第一次被撤銷。
在人民公社化高潮中，1960年5月23日，中共廣州市委決定撤銷中區和郊區，全市調整為東、南、西、北4個市中心區（人民公社）及成立黃埔、芳村、江村3個以工礦企業為中心的人民公社（相當於區級建制）。即黃埔、江村和芳村人民公社，和一個農業為主的竹料人民公社（後改名良田）。當時黃埔人民公社包括黃埔、吉山、黃村、車陂、員村、菠蘿廟、長洲等工業區和原郊區的黃埔、蘿崗兩個人民公社（前穗豐地區除外）和沙河人民公社的石東、岑村二個大隊。
同年7月，全部改為區級建制，黃埔人民公社隨之改名為黃埔區人民委員會，這是黃埔第二次建立區級建制。區黨政機關設於海員路21號。管轄範圍：東至南崗，南至長洲島，西至沙河龍洞，北至蘿崗，設有6個工礦人民公社和4個農村人民公社。
1961年7月，撤銷工礦人民公社，改為3個圩鎮，1個街道辦事機構，區黨政機關駐地初設在黃埔港務局紅樓，後遷至黃埔港海員路21號，即現黃埔街道辦事處。撤銷良田人民公社，將原屬良田公社的竹料、鍾落潭、太和三個公社與江村人民公社的人和、石龍、江村三個公社合併，成立江村區。原屬江村人民公社的石井公社劃給荔灣區。芳村人民公社和黃埔人民公社均改為區建制。
同年九月，江村人民公社分為江高和雙崗二個人民公社，連同太和、石龍共十個公社。同年八月市委第四十次常委會議，對市區和郊區區域再決定進行調整，將東山區的沙河公社、石牌公社、龍洞公社劃給黃埔區，越秀區的三元里公社、嘉禾公社、龍歸公社、海珠區的新滘公社、新洲公社、新鳳公社，荔灣區的石井公社為芳村區。這時黃埔區有七個農業公社，即黃埔、東圃、南崗、龍洞、沙河、石牌、蘿崗等公社。工礦企業有六個公社，即港灣、員村、車陂、吉山、長洲、廟頭等公社，另區轄有一個黃埔港辦事處，一個棠下農場。芳村區則轄有是一個農業公社，即石井、三元里、海龍、龍歸、嘉禾、鶴洞、新滘、新洲、新鳳、東滘等公社，四個工礦企業公社，即山村、花地、廣鋼、同和等公社。這裡的工礦企業人民公社即是城市人民公社。
一九六二年五月十一日為解決廣州二百萬人吃菜問題，明確郊區工作方針應以菜為綱，開展多種經營，並做好其他各項工作，再次把江村、芳村、黃埔三個區合併成廣州市郊區。
1962年8月23日，經省人委批覆同意，市人民委員會決定將黃埔、江村、芳村3個區合併，成立廣州市郊區人民委員會，黃埔區一級建制第二次被撤銷。
1973年，黃埔第三次建區。為了適應港口涉外工作和工農業發展的需要，1973年2月28日，經國務院批准，重新籌備成立黃埔區。
由原來郊區的黃埔、蘿崗二個公社劃出14個大隊，連同原來長洲島以及番禺縣的新造公社深井大隊（1976年11月正式移交）組成。現黃埔區管轄範圍：東至南崗、南至長洲鎮、西至塘口、北至吉山車站。全區現有三個鎮政府（大沙、南崗、長洲），四條行政街（黃埔、紅山、魚珠、夏港），16個鄉（其中長洲鎮有二個管理區，大沙鎮保留一個漁業村）。
當年11月13日，廣州市黃埔區革命委員會成立。1980年7月，黃埔區召開第一次人民代表大會，成立廣州市黃埔區人民代表大會常務委員會和黃埔區人民政府，區黨政機關駐地設在黃埔港灣路32號。一九七三年二月，為了適應港口涉外工作和工農業發展的需要，
1990年，黃埔區行政管轄範圍有南崗、大沙、長洲3個鎮，黃埔、魚珠、紅山、夏港4個行政街。鎮屬下有16個行政村，均建立村民委員會；街、鎮屬下有59個居民委員會。區和鎮分別為一級政權機構，設有人民政府和人民代表大會。街道辦事處為區的派出機構，村民委員會和居民委員會均為基層自治組織。[4]
2014年2月12日，根據《國務院關於同意廣東省調整廣州市部分行政區劃的批覆》，國務院同意撤銷廣州市黃埔區、蘿崗區，設立新的廣州市黃埔區，以原黃埔區、蘿崗區的行政區域為新的黃埔區的行政區域。
2015年9月1日上午，廣州市黃埔區舉行掛牌儀式。黃埔區委、區人大、區政府、區政協、區紀委的新牌同時揭開，新的黃埔區正式成立。