Район Тунчжоу расположен в юго-восточной части Пекина, у северной оконечности Пекинско-Ханчжоуского Великого канала. Он граничит с районами Чаоян и Дасин на западе, с районом Шуньи на севере, через реку Чаобайхэ соединяется с городом Саньхэ, Дачан-Хуэйским автономным уездом и уездом Сянхэ провинции Хэбэй на востоке, а на юге граничит с районом Уцин города Тяньцзинь и районом Аньци города Ланфан провинции Хэбэй.

Район полностью расположен на аллювиальных равнинах рек Юндинхэ и Чаобайхэ, рельеф данной местности ровный и по территории района протекают 13 рек общей протяженностью 245,3 км. Основными реками являются Северный канал, река Чаобайхэ, река Ляншуйхэ и река Фэнганцзяньхэ. Климат здесь относится к умеренно-теплой континентальной полувлажной муссонной климатической области.

Район Тунчжоу делится на 10 поселков, 1 Хуэйскую национальную волость и 6 уличных комитетов.

В качестве субцентра Пекина район Тунчжоу берет на себя большую ответственность за облегчение нестоличных функций, содействие совместному развитию региона Пекина-Тяньцзинь-провинция Хэбэй, а также исследование новой модели оптимизации и развития густонаселенных и экономических районов.