อำเภอท่ามะกาเป็นอำเภอที่อยู่ทางตะวันออกเฉียงใต้ของจังหวัด อยู่ห่างจากกรุงเทพมหานครประมาณ 97 กิโลเมตร และห่างจากอำเภอเมืองกาญจนบุรี 30 กิโลเมตร มีอาณาเขตติดต่อกับพื้นที่การปกครองข้างเคียงต่อไปนี้
จากการบันทึกของนักประวัติศาสตร์ ชื่อ สถิต เลิศวิชัย ได้บันทึกไว้ว่าอำเภอท่ามะกานั้น เดิมชื่อ อำเภอลาดบัวขาว ตั้งขี้นเป็นครั้งแรก เมื่อ พ.ศ. 2445 โดยเอาพื้นที่เขตตำบลท่าผา ตำบลธรรมเสน และตำบลลาดบัวขาวรวมกันตั้งเป็น "อำเภอลาดบัวขาว" ในสมัยนั้นยังขึ้นอยู่กับจังหวัดราชบุรี (ขณะนี้ที่ตั้งของอำเภอลาดบัวขาวเดิม เป็นที่ตั้งของวัดลาดบัวขาว อำเภอบ้านโป่ง จังหวัดราชบุรี อยู่ตรงข้ามวัดโกสินารายณ์ คนละฝั่งของแม่น้ำแม่กลองในปัจจุบัน)
ต่อมาในปี พ.ศ. 2446 หรือรัตนโกสินทรศก 124 ทางราชการได้ย้ายที่ตั้งที่ว่าการอำเภอลาดบัวขาวมาตั้งใหม่ที่ตำบลพงตึก และได้เปลี่ยนชื่ออำเภอจากอำเภอลาดบัวขาวเป็น อำเภอพระแท่น ทั้งนี้เพราะในเขตอำเภอมีปูชนียสถานที่สำคัญในทางพระพุทธศาสนา คือ "พระแท่นดงรัง" ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีโดยทั่วไปของชาวพุทธ
ในปี พ.ศ. 2453 สมัยขุนศรีสรนาสน์นิคมหรือมหาจันทร์ ปุญสิริเป็นนายอำเภอ ได้ย้ายที่ว่าการอำเภอพระแท่นจากตำบลพงตึกมาตั้งใหม่ที่หมู่บ้าน "ถ้ำมะกา" ทางด้านฝั่งขวาของแม่น้ำแม่กลอง โดยซื้อที่ดินของขุนอารักษ์อรุณกิจ จำนวน 10 ไร่ 20 ตารางวา เป็นเงิน 120 บาท และที่ดินของนายชื่น จำนวน 2 ไร่ 1 งาน 60 ตารางวา เป็นเงิน 120 บาท รวมเป็นเนื้อที่ของอำเภอ 12 ไร่ 1 งาน 80 ตารางวา ใช้เป็นที่สร้างที่ว่าการอำเภอพระแท่นหลังใหม่ เนื่องจากที่ท่าน้ำหน้าอำเภอมีต้นมะกาต้นใหญ่ ต่อมาในปี พ.ศ. 2460 สมัยขุนรามบุรีรักษ์ (แอร่ม สุนทรศารทูล) เป็นนายอำเภอ จึงได้เปลี่ยนชื่ออำเภอใหม่จากอำเภอพระแท่นเป็น อำเภอท่ามะกา ซึ่งยังคงขึ้นอยู่ท้องที่จังหวัดราชบุรี จนกระทั่งปี พ.ศ. 2480 จึงได้โอนมาขึ้นอยู่กับท้องที่จังหวัดกาญจนบุรีจนถึงปัจจุบัน
อำเภอท่ามะกาแบ่งเขตการปกครองออกตามพระราชบัญญัติลักษณะปกครองท้องที่ พ.ศ. 2457 เป็น 17 ตำบล 153 หมู่บ้าน ได้แก่
พื้นที่ทางเกษตรกรรมของอำเภอท่ามะกา มีทั้งสิ้น 134,482 ไร่ พืชทางเศรษฐกิจที่สำคัญ คือ อ้อย 75,055 ไร่ ข้าว 44,177 ไร่ ไม้ผล 3,595 ไร่ พืชผัก 1,643 ไร่
ประชากรประมาณร้อยละ 10 ประกอบอาชีพอยู่ในโรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากเขตพื้นที่โรงงานอุตสาหกรรมตั้งอยู่มาก โดยเฉพาะโรงงานน้ำตาล มีจำนวน 6 โรงงาน และยังมีโรงงานผลไม้กระป๋อง โรงงานไม้อัด โรงงานฟอกย้อม โรงงานน้ำตาลทรายแดง โรงงานผลิตปุ๋ย โรงงานวุ้นเส้น ฯลฯ
พระแท่นดงรัง เป็นปูชนียสถานที่ชาวพุทธให้ความเคารพนับถือ ตั้งอยู่หมู่ที่ 10 ตำบลพระแท่น ห่างจากที่ทำการอำเภอประมาณ 16 กิโลเมตร มีแท่นศิลาซึ่งถือเป็นที่บรรทมของพระพุทธเจ้าทรงปรินิพพาน ทุกปีเมื่อถึงวันขึ้น 10 ค่ำ เดือน 4 ประมาณเดือนมีนาคม จะมีพุทธศาสนิกชนเดินทางมานมัสการพระแท่นดงรังเป็นประจำทุกปี
โบราณสถานพงตึก ตั้งอยู่ใกล้กับวัดดงสัก หมู่ที่ 4 ตำบลพงตึก ห่างจากที่ว่าการอำเภอ ประมาณ 6 กิโลเมตร พงตึกเป็นเมืองโบราณ สันนิษฐานว่าสร้างขึ้นในสมัยทวารวดี มีอายุประมาณ 1,000-2,000 ปี วัตถุโบราณที่ขุดค้นพบได้นำไปเก็บรักษาไว้ ณ พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ และบางส่วนยังเก็บรักษาไว้ที่วัดดงสัก
การคมนาคม มีถนนติดต่อและขนส่งสินค้าในอำเภอและระหว่างอำเภอได้อย่างสะดวก เส้นทางคมนาคมที่สำคัญดังนี้
นอกจากนั้น ยังมีทางหลวงท้องถิ่นติดต่อระหว่างตำบลและอำเภอใกล้เคียงครอบคลุมทุกพื้นที่ที่ใช้สัญจรไปมาได้ตลอดปี
การเดินทางในอำเภอท่ามะกา มีรถยนต์โดยสารประจำทางและรถไฟวิ่งให้บริการแก่ประชาชน ดังนี้คือ
–แม่น้ำที่สำคัญ คือ แม่น้ำแม่กลอง ซึ่งไหลมาจากอำเภอเมืองกาญจนบุรี ผ่านตำบลตะคร้ำเอน ตำบลแสนตอ ตำบลท่ามะกา ตำบลหวายเหนียว ตำบลพงตึก ตำบลท่าไม้ ตำบลท่าเสา และตำบลดอนขมิ้น ซึ่งมีระยะที่ไหลผ่านอำเภอท่ามะกาประมาณ 15 กิโลเมตร