荒川區位於東京都區部的東北部，是東京23個特別區之一。整個區域呈東西狹長的形狀，北界與隅田川相接，這條河川在歷史上曾被稱為「荒川」，但隨著河川法的施行，其名稱與實際河川位置有所變化。
區內地勢多為平坦低地，僅日暮里地區的一部分屬於山手台地。全區最高點位於西日暮里三丁目附近，海拔約為20.9公尺，但大部分區域海拔僅介於0至3公尺之間，顯示出這裡的地形主要由沖積層構成，僅少數地區為洪積層，如台地上的關東紅土層。
荒川區的總面積為10.16平方公里，在23區中排名第22，是相對較小的一區。不過，區內因河川縱橫交錯、地形豐富，形成了多樣化的都市景觀與生活環境，從歷史悠久的日暮里和谷中地區，到緊鄰河川的工業與住宅區，各具特色。
