北区は名古屋市を構成する16区のひとつであり、同市の北部に位置する。
庄内川や矢田川が流れており、以前より水に恵まれた土地であった。かつては、国の伝統工芸品の指定を受けている「名古屋友禅」といった繊維産業などが盛んであったが、現在は衰退しており、工場跡地には大規模な公営住宅やマンションが建てられている。そのようなこともあり、緑区・中川区に次いで名古屋市内の区では3番目に多い人口を有する。
区の南北にかけて国道41号と名古屋高速道が、北側には国道302号と東名阪自動車道の幹線道路が走る。また、JR中央線・名鉄瀬戸線・小牧線などの鉄道も走っているため、「北の玄関口」と呼ばれている。
区の最北端には「名古屋飛行場」がある。かつては名古屋空港と呼ばれていたが、2005年に「中部国際空港」が開港したことにより、第二種空港から飛行場に指定変更となった。ただし、愛知県では独自に「県営名古屋空港」という名称をつけている。ちなみに、名古屋飛行場は行政区分上では西春日井郡豊山町・小牧市・春日井市・名古屋市北区の3市1町にわたるが、北区にかかるのは敷地の南端だけである。
区内の名城には、名古屋市制100周年を記念して平成元年に開設した「名古屋市下水道科学館」がある。館内の展示物などにより、下水道のしくみを知ることができる。また、ボタンを押すと音が鳴って水がボールを吹き上げるメロディー噴水など、周囲にも下水道に関するオブジェがある。