Der Landkreis Peine liegt im Osten Niedersachsens und ist Teil der Metropolregion Nordwest. Die Kreisstadt ist Peine. Der Landkreis hat eine Fläche von 536,5 Quadratkilometern und zählt 139.170 Einwohner (Stand 31. Dezember 2023). Die Bevölkerungsdichte beträgt 259 Einwohner pro Quadratkilometer.
Geografisch erstreckt sich der Landkreis zwischen den beiden niedersächsischen Oberzentren Hannover und Braunschweig. Im Süden hat er Anteil an den fruchtbaren Ackerböden der Hildesheimer Börde, während sich im Norden bereits Ausläufer der Südheide bemerkbar machen. Der Landkreis liegt nördlich der Mittelgebirgsschwelle in der Norddeutschen Tiefebene.
Der Landkreis Peine grenzt im Uhrzeigersinn im Nordwesten beginnend an die Region Hannover, an den Landkreis Gifhorn, an die kreisfreien Städte Braunschweig und Salzgitter sowie an den Landkreis Hildesheim. Durch den Kreis verlaufen die Flüsse Fuhse, Oker, Aue und Erse sowie der Mittellandkanal mit dem Stichkanal Salzgitter.
Geschichtlich wurde der Landkreis Peine 1885 durch die preußische Verwaltung aus der Stadt Peine, dem Amt Peine und 21 Gemeinden und Gutsbezirken des Amtes Meinersen neugebildet. Der Landkreis hatte mehrere Verwaltungsreformen und Gebietsänderungen durchlaufen, insbesondere im Rahmen der Gebietsreformen in den 1970er Jahren.
Die politische Landschaft des Landkreises wird vom Kreistag und dem Landrat Henning Heiß (SPD) geprägt. Der Landkreis Peine ist auch Mitglied in dem eingetragenen Verein Braunschweigische Landschaft und unterhält Partnerschaften mit der Stadt Heinola in Finnland, dem polnischen Powiat Opolski (Oppeln) und der Stadt Nanchang in China.
Wirtschaftlich ist der Landkreis durch seine Nähe zu den Oberzentren Hannover und Braunschweig geprägt. Der Verkehr ist durch die Bundesautobahn 2, mehrere Bundesstraßen und Eisenbahnstrecken erschlossen. Der Landkreis verfügt über ein Krankenhaus in der Kreisstadt Peine und ist in verschiedenen Wirtschaftssektoren tätig, insbesondere in der Landwirtschaft und der Industrie.
Das Kfz-Kennzeichen des Landkreises ist PE und wird seit der Einführung der heutigen Kfz-Kennzeichen im Jahr 1956 verwendet.