本区位处玉山山脉南麓，全境均为山坡地，平地极少，荖浓溪流贯，为高屏地区用水的主要来源之一，气候上则属热带季风气候。区内居民以台湾少数民族布农人为主，亦有少数邹人及排湾人。依照《地方制度法》，桃源区系直辖市山地少数民族区，为具有公法人地位的地方自治团体，与高雄市其他市辖区（除那玛夏区、甲仙区外）性质并不相同，享有相当于乡镇市的地方自治权，桃源区公所为其自治事项之行政机关，非高雄市政府的派出机关，并设置桃源区民代表会作为其自治事项之立法机关。