玄武门街道位于玄武区西北部，所辖区域以鼓楼广场为轴心，纵轴沿中央路向北至中央门立交桥、护城河、神策门公园，横轴沿北京东路向东至太平门，内含玄武湖、太平门至神策门段明城墙，呈环湖抱墙之势。东北沿玄武湖与锁金村接壤，西以中央路为界与鼓楼区相望，南以北京东路为界与新街口街道、梅园街道毗邻，是市委市政府所在地。
域内面积6.54平方公里（含玄武湖4.44平方公里），辖公教一村、台城花园、天山路、百子亭、大树根、廖家巷6个社区，常住人口约4万人，户籍人口约7.8万人（含市人才中心集体户籍人口）。辖区有中科院南京古生物研究所、土壤研究所、地理和湖泊研究所，省气象局等科研单位；有国家审计署驻南京特派员办，省卫健委、商务厅、科技厅、省电信、省医药、省凤凰文贸、江苏海宇航务，市城建集团、农垦集团、紫金资产、百花光电等行政部门和重点企业；有中科院南京古生物博物馆、市规划建设展览馆、南京明城垣史博物馆等文化展馆；有省肿瘤医院，市口腔医院等医疗机构；有市第十三中学、科利华中学、北京东路小学、玄外附属小学、中央路小学等教育机构。旅游资源丰富，有玄武湖公园、明城墙、古台城、古鸡鸣寺、玄奘寺、北极阁山、九华山公园等风景名胜；有徐悲鸿故居、傅抱石故居、宋子文公馆等人文景观。
