Diyarbakır Anadolu’nun en eski şehirlerinden biridir. Ticaret yolları üzerinde ve Dicle kıyısında bulunuşu Diyarbakır’ı, ticaret ve kültür merkezi yaparken birbirinden farklı bir çok dini sosyal gruba merkezlik de yapmıştır.

Diyarbakır, Güneydoğu Anadolu Bölgesinin orta kısmında Mezopotamya’nın kuzey sonundadır. Doğudan Siirt, Muş; güneyden Mardin; batıdan Şanlıurfa, Adıyaman, Malatya; kuzeyden Elazığ ve Bingöl illeri ile çevrilmiştir.

Yüzölçümü 1516200,00 kilometre kare, 37,905199 ve 40,231934 kuzey enlemleriyle, 40.37 ve 41.20 doğu boylamları arasında kalmaktadır. Etrafı fazla yüksek olmayan dağlarla çevrili, ortası çukurcadır. % 37 oranında dağlar, %31 oranında ovalarla kaplıdır. İlin güneybatısında yer alan, bölgenin en yüksek dağı olan Karacadağ, kentle adeta bütünleşmiştir. Yüksekliği, Kolubaba doruğunda 1957 m. ile eski bir volkanik dağ olan Karacadağ’ın lavları sonucu oluşan bazalt plato, doğu yönünde Dicle Vadisi’ne kadar uzanmaktadır. Ovalar tarıma elverişli ve verimlidir. Bu verimli topraklar Dicle nehri ve kolları tarafından sulanmaktadır.

Şehir, Karacadağ ile Dicle arasında uzanan geniş bazalt platonun doğu kenarında, Dicle vadisinin üzerinde ve nehir kavisinin tepesinde ufki bir satıh üzerinde kurulmuştur.. Denizden yüksekliği 650 metredir. Bu yükseklik bazı yerlerde 640 m bazı yerlerde 660 m’dir.
Diyarbakır'da sert bir kara iklimi egemendir. Yazları çok sıcak geçer fakat kışları Doğu Anadolu Bölgesi kadar soğuk geçmez. Bunun başlıca nedeni Güneydoğu Toroslar yayının kuzeyden gelen soğuk rüzgârları kesmesidir. Yıllık yağış ortalaması 496 milimetre olan şehirde, bu yağışın %2'lik kısmı yaz aylarında düşmektedir. Kuzeydeki dağların eteklerine doğru gidildikçe yağışlar da artar.Güneydoğu Toroslar yayının kuzeyden gelen soğuk rüzgârları kesmesi ile son yıllarda yapılan barajların (Karakaya, Atatürk, Dicle ve Kral Kızı barajları) oluşturduğu yapay göletler, geniş buharlaşma yüzeyleri oluşturmaktadır; bu nedenle, Diyarbakır Havzası’nın kuru havasının nisbî neminde artış olmuştur.
Güneydoğu Anadolu'nun doğal bitki örtüsü olan bozkır, Diyarbakır'da da egemendir. Bozkır bitki örtüsü içinde otsu bitkiler daha fazladır. Bunlar ilkbaharda kısa bir süre içinde yeşerip çiçeklenir, ama yağışların kesilmesiyle yaz başında kururlar. Çevredeki dağlar, yer yer meşe ormanlarıyla kaplıdır. Ormanlık alanlar ilin toplam yüzeyinin onda birini bile bulmaz.
Diyarbakır ilinin nüfusu, TÜİK 2022 verilerine göre (Köy ve İlçeler Dâhil) 1.804.880'dir.