天元區位于株洲市河西地區。東隔湘江與株洲市河東地區為界，南與株洲縣古岳峰鎮及堂市鄉相鄰，西與湘潭縣接壤。天元區轄三個街道、四個鎮：嵩山路街道、泰山路街道、栗雨街道、馬家河鎮、群豐鎮、雷打石鎮、三門鎮。天元區是株洲市政治中心，株洲市政府、株洲市委、天元區政府、株洲軍分區駐地、株洲市高新技術產業開發區都位于此，使天元區成為國家級高新技術產業開發區的現代化新城區。天元區境內著名景點有湘江風光帶、神農城、栗雨休閑谷、湘江古桑洲、空靈寺、資福寺、龍門寺因境內有天臺山、園藝場，取“園”之諧音“元”，合名為天元。解放初，轄區分屬湘潭縣藕花鄉、藕靈鄉。1959年劃屬株洲市郊區，1965年劃歸株洲縣；1966年園藝場復劃入株洲市郊區。1992年2月經湖南省人民政府批準，于園藝場轄區范圍成立株洲高新技術產業開發區，同年12月經國務院批準為國家級開發區。