三元区（古属延平府沙县、永安县、汀州府归化县）明代中期即为闽中重镇。位于三明市区西南部，东与梅列区相连，西与永安市毗连，南与大田县交界，北与明溪县接壤。介于北纬26°5′，东经117°5′之间。全区地势自西北向东倾斜，位于武夷山脉与戴云山脉之间的汇水区，沙溪河谷梅列盆地为市区，海拔最高1500米以上。境内沙溪等5条河流汇于沙溪河。鹰厦铁路，南三龙铁路，205国道，102、212省道，福银高速公路、泉三高速公路贯穿全境。三元区境内格氏栲自然保护区为原始森林公园。通行闽中方言永安话。