大通区位于淮南市东部，淮河南岸，舜耕山北麓，东与定远、凤阳、怀远交界，南与长丰毗邻，西与田家庵区接壤，北与潘集区隔淮河相望。总面积约350平方千米。区人民政府驻大通街道，辖上窑、洛河、九龙岗3个镇和孔店乡、大通街道办事处，人口15.5万人。
地形由丘陵、河流、低山、湖泊、河湾构成。分为丘陵和平原两大地貌。地处亚热带与暖温带的气候过渡带，属暖温带半湿润季风气候区，四季分明，雨量集中，气候温和，无霜期长。夏季易受太平洋副热带高压影响，气候炎热多雨。
大通区位于舜耕山北麓，淮河南岸，形成南高北低的倾斜地貌。地形由丘陵、河流、低山、湖泊、河湾构成。分为丘陵和平原两大地貌。上窑群山最高峰是朱家大山，海拔212米，海拔200米以上的还有光山、东历山、独山、大北山、洞山、魏家大山、鹰咀山、老鸽山等9座山丘。境内多山，绵延40余里，有山头39座。
大通区地处亚热带与暖温带的气候过渡带，属暖温带半湿润季风气候区，四季分明，雨量集中，气候温和，无霜期长。夏季易受太平洋副热带高压影响，气候炎热多雨。平均气温16.3℃，与历年基本持平。春季平均气温16.5℃，夏季平均气温27℃，秋季平均气温17.8℃，3个季节均较历年同季正常，冬季平均气温5.6℃，较历年冬季显著偏高1.5℃。年高温日数（≥35℃）16天，较历年偏多2天。年极端最高气温38.6℃；年极端最低气温-5.3℃。
全年降水量656.3毫米，较历年偏少3成。雨量分布不均，其中5月、7月和9月均异常偏少9成左右。春季降水量71.9毫米，较历年显著偏少6成，夏季降水量409.7毫米，正常，秋季降水量64.9毫米，较历年显著偏少6成，冬季降水量189.4毫米，较历年异常偏多9成。
大通区辖3个镇：上窑镇、洛河镇、九龙岗镇，1个乡：孔店乡，1个街道：大通街道，20个社区，50个行政村。