南郊区位于大同市区西南部，东邻大同县，南连怀仁县，西接左云县，北与新荣区毗连。总面积966平方千米。总人口28万人（2008年）。辖3个镇、7个乡：古店镇、高山镇、云冈镇、口泉乡、新旺乡、水泊寺乡、马军营乡、西韩岭乡、平旺乡、鸦儿崖乡。区政府驻口泉乡五一路。
地势西北高东南低，平均海拔1250米。御河、十里河、口泉河纵横贯穿区境。属温带半干旱气候低温严寒区，年均温6.4℃，年降水量380多毫米。矿藏主要有煤。京包、同蒲和市郊铁路、绕城高速以及109、208国道过境。名胜古迹有全国重点文物保护单位云冈石窟，省级重点文物保护单位禅房寺砖塔、高山新石器遗址、青瓷窑旧石器遗址及观音堂、佛字湾、焦山寺、玉龙洞、塔山塔、吴官屯石窟，云冈国家级森林公园等。