大连理工大学的主校区位于大连市甘井子区，北倚五四广场和星海湾，南接甘井子区政府，东靠大连市政法干校和大连市火车站，西依大连市少年儿童图书馆和甘井子体育场，占地面积约为234.27万平方米。

该校区共有47个学院、部门和实验中心，建筑面积达到135.48万平方米。校园内绿树成荫、绿化率高达70%以上，环境十分优美。