拱墅区历史悠久，半山水田畈遗址的出土表明早在四、五千年前就有古人类在这里栖息与繁衍。隋唐以来，拱墅区成为杭嘉湖平原物产的重要集散地，有"川泽沃衍，海陆之饶，珍异所聚，商贾并凑"之说。始建于明代的拱宸桥是京杭大运河南端的终点，享誉中外300余年历史的张小泉剪刀厂也位于拱墅区内。作为浙江省和杭州市的重点工业基地，辖区内现有杭钢集团、杭玻集团等部、省、市属企业500多家和20多家科研单位、大中专院校。
拱墅区位于杭州市市区中部，区人民政府驻地台州路1号。东南接江干区、下城区，西北与西湖区、余杭区相邻。总面积约87.73平方公里。以境内有拱宸桥、湖墅而得名。
拱墅区东北枕半山，京杭大运河纵贯自南而北而人，地势东北高西南低。平地平均海拔45米，境东北多山岭，主要有半山、老虎山、青龙山、元宝山(黄鹤山)等，黄鹤山海拨319.2米，为本区最高点，境西地势平垣，河道港渠纵横交错，京杭大运河、宦塘河、古新河流经境内；余杭塘河、胜利河、康桥新河等与京杭大运河沟通；上塘河由南而北折东出境。占今杭城诸路水系汇入流经本区京杭大运河。
拱墅区属亚热带气候，温和湿润，年平均气温16℃左右；最热月(7月)平均温度约32℃左右。年降雨主要集中在3至4月份和7至9月份两季，年降雨量为1480.6毫米。夏、秋季有台风影响。年日照在1750小时左右，无霜期250天左右，本区山地面积约占总面积的7%，绿化覆盖面积1735万平方米(其中山林绿化复盖面积980万平方米)。土壤呈中性，宜种水稻、油菜等。
拱墅区古代系海湾，半山为海岛，周围泥沙淤积逐成陆地，古有江涨之名。隋唐以来，由于京杭大运河的开凿和航运业的发展，使辖境内的经济、文化得以发达。逐渐成为昔日杭州百货集散地，城北重要的贸易中心在大关桥、江涨桥一带遍设河埠，宋时在江涨东市、江涨西市、北郭市、湖州市、牛道红市等设集市不无关系。苏、常、秀、淮、广等地稻均此集散；元代，“北关夜市”成为钱塘八景之一；明清时又增设北新、夹城、德胜桥、归锦桥(卖鱼桥)等市，有“十里湖墅”之美称。方圆十余里，寺庙众多，人口稠密。有云锦台、眼网山、亚父山、金鹅顶、结集岩、梳妆台、游龙洞、浴龙池、喷玉泉、冯氏井等半山十二胜景和半道春红、花圃啼莺、夹城夜月、陡门春涨、江桥暮雨、西山晚翠、皋亭积雪、白蔼烟村等湖墅八景。后传又有“马头春色”、“圣塘樵歌”、“姚庄夜市”、“东关红叶”四景，吸引了众多文人墨客。旧时，每年2至4月，春游进香者纷至沓来，一时成了杭城风俗和一大美景。
拱墅区内共有街(路)巷(里、界、坊、村)940条。纵横交错，交通便利。京杭大运河与上塘河、下塘河等10余条主要河道构成内河航运网络。穿境而过的宜杭铁路和纵贯境内的320国道、104国道把江、浙、沪经济区联成一片。杭宁高速公路入口处位于辖区104国道。杭州铁路北站、省汽车运翰公司杭州客运北站均在境内。湖墅路、莫干山路、和睦路、丽水路、大关路、上塘路、绍兴路、沈半路、拱康路、康桥路、石样路等是本区的主要交通干线。数十条公交线路的汽(电)车的起、讫点设在境内，通往杭州市区和郊区以及西湖风景区。
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