离石区位于山西省西部、吕梁山中段西侧。东南与汾阳市接壤,东北与交城县毗连,东与文水县为界,北连方山县,南接中阳县,西北交临县,西南接柳林县。地形分布有土石山区、平川区、沟壑区几大类。总貌东北高、西南低。东部地区山高坡陡,森林植被较好。境内西部马头山以西属湫水河水系,东部西华镇一带属汾河三道川支流,其余绝大部分地区均属三川河一级支流。本区为暖温带大陆性气候区,四季分明。冬季受内蒙古高原冷高压气团控制,多偏北及西北气流,寒冷少雪;夏季受太平洋亚 热带气团控制,炎热多雨,因受西北大陆气团影响,常出现干旱现象,形成局部雷阵雨及冰雹;春季干旱少雨,时见春寒;秋季天高气爽,有时阴雨连绵。境内平均气温8.9℃,极端高温38.9℃,极低气温-25.5℃,年平均降雨量450-550mm。
工业有煤炭、发电、机电产品、五金产品、农机具制造、铸造、建材等。其中“山花牌”橡皮绝缘棉纱编织线获山西省优质产品称号,打入港澳市场。
境内天然牧草丰茂,畜牧业极为发达,随着产业的调整转化,牲畜的饲养已逐步向肉畜转化。畜牧业的发展带动了相关产业,诸如地毯厂、肉联厂、罐头厂、创造了较大的经济效益。
境内的古遗址有乔家沟龙山文化遗址、上安村商代文化遗址、下水西夏代和战国文化遗址、后赵家庄半坡龙山文化遗址等。此外,境内古遗址尚有黄卢关遗址、吴城遗址、旧城址、第三纪哺乳动物化石遗址等。另外还有北齐内长城遗址、古墓葬、安国寺(清代被康熙帝誉为“天下廉吏第一”的离石籍人于成龙幼时曾在此读书)、天贞观、古建筑(以寺庙为主,有宝丰山古建筑群、金阁寺、金林寺、千佛寺、文庙、圣母庙、众神庙等)。
离石电缆有限公司生产的“山花牌”系列电缆创部优产品称号,产品行销北京、河北、吉林、内蒙古、宁夏、陕西等省区。
离石区的建置沿革,可追溯到战国时代。离石区,战国为赵之离石邑。秦属太原郡。西汉置离石县,属西河郡。据唐《元和郡县图志》载:“县东北有离石水(今北川河),因取名焉。”东汉永和五年(140年)西河郡治迁此,灵帝末郡县俱废。三国魏黄初二年(221年)复置县。晋属西河国,永兴元年(304年)匈奴左部帅刘渊起兵反晋,建北汉政权,置都于离石。后燕置离石护军。北魏明帝置离石镇,北齐天保三年(552年)置昌化县。北周建德六年(577年)县改石州。隋大业初改离石郡。唐武德元年(618年)复改石州,天宝元年(742年)改昌化郡,乾元元年(758年)复改石州。北宋至金,县名俱称离石,属石州。元中统二年(1261年)县入石州,三年(1262年)复置县。明洪武三年1370年)县入石州。明隆庆元年(1567年)蒙古陷城之后署州事太原府同知李春芳因石、失石音相同,嫌其不祥改为永宁州。民国元年(1912年)改永宁县,民国3年(1914年)复改离石,民国7年(1918年)三月分设离石、方山二县,民国30年(1941年)析置离东县,民国35年(1946年)并入离石。新中国建立后,离石县属兴县专区。
1952年撤销兴县专区后,划归榆次专区(后改晋中专区)。1954年离石、方山合并,县名改离山县。1958年离山、中阳合并,县名复改离石。1971年5月吕梁地区成立后,原离石县迁驻柳林,新置离石郊区。10月,离石县改为柳林县,离石郊区恢复为离石县,离石县城成为吕梁地区驻地。1996年5月离石撤县改市,离石县改为离石市。2004年6月吕梁地区撤地改市,离石市更名为离石区,属吕梁市管辖。