Ucayali está ubicado en la zona central del país, limitando al norte con Loreto, al este con Brasil, al sur con Madre de Dios y Cusco, al suroeste con Junín y al oeste con Pasco y Huánuco.
Con una extensión de 102 199 km², es el segundo departamento más extenso. Su capital y ciudad más poblada es Pucallpa, que está ubicada en la provincia de Coronel Portillo, que junto a Atalaya, Padre Abad y Purús conforma todo el territorio de Ucayali.
Según el Censo peruano de 2017, realizado por el INEI, esta región tiene 506 881 habitantes, conformados en gran medida por etnias indígenas como los panos, los shipibos y el grupo Arawak.