安定區在4000年前，即有人類繁衍生息。

至宋代，先后有戎、吐蕃、羌等民族居住。公元1081年(宋元豐四年)，筑通西寨(今屬隴西縣)。1096年(宋哲宗紹圣三年)，筑安西(今巉口鎮三十里鋪古城)及定西(今縣治所在地)二城。次年筑平西城(在今魯家溝以東)。金于1130年(太宗天會八年)取定西，至1142年(熙宗皇統二年)建縣。

1216年(金宣宗貞佑四年)，定西縣升為州，轄定西、安西、通西三縣。

1227年(金哀宗正大四年)，元取代金而轄定西，至1266年(世祖至元三年)，撤并定西、安西、通西三縣直屬于定西州。1352年(惠宗至正十二年)，改定西州為安定州。1377年降州為縣，經歷明清兩代。1914年定西縣歸屬甘肅省蘭山道。

1928年廢道設行政區，定西縣歸屬蘭州行政區。

1944年成立甘肅省第九督察專員公署，治臨洮縣，轄定西。

1949年8月14日，定西解放。16日成立定西縣人民政府，隸屬會寧專員公署。9月改會寧專員公署為定西專員公署，定西縣一直為定西市所在地。

2003年9月撤縣設區，改稱為定西市安定區。

安定區位于甘肅省中部，地跨北緯35°17′54″至36°02′40″、東經104°12′48″至105°01′06″之間，南北長82.9公里，東西寬73.3公里。安定區東北及東部鄰會寧，東南接通渭，南部與隴西、渭源毗連，西南連臨洮，西部至西北與榆中接壤。

安定區地勢自西南向東北傾斜，地勢最高處為西南部高峰鄉城門寨，海拔2577.3米;最低處為北部關川河谷地，海拔1671.3米。城區所在地海拔為1898.7米。

安定區氣候屬中溫帶干旱、半干旱區，大陸性季風氣候顯著。年平均太陽輻射量141.4千卡/平方厘米，年平均日照2500.1小時。年均氣溫6.3℃，極端最高溫34.3℃，極端最低氣溫零下27.1℃。無霜期141天。全區正常年降水量400毫米左右，多集中在秋季，蒸發量高達1500多毫米。

安定區位于黃河上中游地區，分屬祖厲河流域和渭河流域，其中祖厲河流域占全區總流域面積的99.5%。主要河流有祖厲河一級支流關川河、西鞏河及其二級支流東河、西河和稱鉤河，以及渭河一級支流秦祁河。

關川河為境內最大河流，主流全長180km，主要支流有東河、西河和稱鉤河。

西鞏河位于東部，由東向西流經青嵐、石泉、葛家岔、新集、西鞏等鄉鎮，在西鞏驛鎮匯合出境，至會寧的雞兒咀匯入祖厲河。

東河:位于安定區東南部，發源于華家嶺西北山麓，由東南向西北流經寧遠、杏園、李家堡、團結、鳳翔等鄉鎮，在市區與西河匯流入關川河。