本区位处中央山脉南麓，海拔从230米到2700米不等，气候属典型的
亚热带及
温带雨林型气候，浊口溪蜿蜒流贯区境，区内居民以
高山族鲁凯族为主，但所辖三里族语互异。具有丰富的自然生态、观光资源及独特的文化特色，政府遂于2001年12月正式成立茂林国家风景区，涵盖以茂林区为主的六个行政区，成为台湾著名的观光胜地。
茂林区为高山族鲁凯族的居住地，旧名“多纳”，即
闽南语“屯子”之音译。日据初期，此地高山族因不堪日本人的统治，因而联合各社族人起而反抗，虽然杀死多名日警，但山刀及
弓箭终究难敌枪炮，在日军优势的火力下，各社高山族被迫投降。此次事件被
日本称为“屯子役”，便沿用屯子的原音“多纳”为此地地名，在1920年的地方改制中则划归
高雄州旗山郡管辖。战后初期沿用原名，设置多纳乡，1957年改为茂林乡，2010年12月25日改为茂林区。
2010年3月4日时，茂林区发生2010年
高雄市地震，规模6.4，是自1900年以来高雄所纪录过的最大地震。