Está situada a orillas del río Ucayali, justo en su inicio, en la confluencia de los ríos Urubamba y Tambo.
Se encuentra a una altitud de 220 m s. n. m. Atalaya también es conocida por los lugares turísticos que posee, como la caverna de Tambo Ushco, la Piedra del Toro, las Tres Ventanas, la piscina natural de Sapani y la quebrada Canuja.
La población distrital asciende a 32 430,[2] y se estima que sea de 39 732 habitantes para el 2020.
Con el afán de preparar a la Amazonía en el eventual auge de colonizadores, el Estado Peruano decidió poner las bases políticas, sociales y geográficas.
La temperatura promedio es con una variación 18 °C a 37 °C (según períodos estacionales), con un clima tropical - subamazónico.