เขตพญาไท เป็น 1 ใน 50 เขตการปกครองของกรุงเทพมหานคร อยู่ในกลุ่มเขตกรุงเทพกลาง สภาพพื้นที่โดยทั่วไปเป็นแหล่งการค้า การบริการ และแหล่งที่อยู่อาศัยหนาแน่นมาก
เขตพญาไทตั้งอยู่ทางฝั่งพระนคร มีอาณาเขตติดต่อกับพื้นที่การปกครองต่าง ๆ เรียงตามเข็มนาฬิกาดังนี้
อำเภอพญาไท ได้รับการจัดตั้งขึ้นเป็นครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ. 2509 ตั้งชื่อตามพระราชวังพญาไทซึ่งเป็นวังที่พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเป็นตำหนักสำหรับเสด็จประพาสบนที่ดินริมคลองสามเสน ทุ่งพญาไท ช่วงแรกอำเภอพญาไทแบ่งเขตการปกครองออกเป็น 7 ตำบล เป็นพื้นที่อำเภอดุสิตเดิม 5 ตำบล ได้แก่ ตำบลทุ่งพญาไท ตำบลถนนพญาไท ตำบลถนนเพชรบุรี ตำบลมักกะสัน และตำบลสามเสนใน และเป็นพื้นที่อำเภอบางกะปิเดิม 2 ตำบล ได้แก่ ตำบลห้วยขวางและตำบลบางกะปิ จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2514 จังหวัดพระนครถูกรวมเข้ากับจังหวัดธนบุรี เปลี่ยนฐานะเป็นนครหลวงกรุงเทพธนบุรี และในปี พ.ศ. 2515 จึงเปลี่ยนแปลงฐานะเป็นกรุงเทพมหานคร ซึ่งเปลี่ยนคำเรียกเขตการปกครองใหม่ด้วย อำเภอพญาไทได้รับการเปลี่ยนแปลงฐานะเป็น เขตพญาไท ส่วนตำบลต่าง ๆ ก็เปลี่ยนฐานะเป็นแขวง
จากนั้นทางราชการได้เปลี่ยนแปลงพื้นที่ปกครองของเขตพญาไทหลายครั้ง เพื่อจัดขนาดพื้นที่และจำนวนประชากรของแต่ละเขตให้มีความสมดุล เริ่มตั้งแต่ในปี พ.ศ. 2516 แขวงห้วยขวางและแขวงบางกะปิได้รับการยกฐานะเป็นเขตห้วยขวาง ต่อมาในปี พ.ศ. 2521 แขวงดินแดงและบางส่วนของแขวงสามเสนในถูกโอนไปขึ้นกับเขตห้วยขวาง ในขณะที่พื้นที่บางส่วนของแขวงห้วยขวางและแขวงบางกะปิก็ถูกโอนมารวมกับแขวงสามเสนในและแขวงมักกะสัน ในปี พ.ศ. 2532 พื้นที่ 4 แขวงทางทิศใต้ของเขตได้ถูกแยกออกไปตั้งเป็นเขตราชเทวี การปรับปรุงเขตปกครองครั้งนี้ส่งผลให้เขตพญาไทเหลือแขวงสามเสนในอยู่เพียงแขวงเดียว ส่วนพระราชวังพญาไทซึ่งเป็นที่มาของชื่อเขต รวมทั้งถนนพญาไทก็ไม่ได้อยู่ในพื้นที่ของเขตอีกต่อไป แต่ไปอยู่ในเขตราชเทวีแทน และสุดท้ายในปี พ.ศ. 2537 พื้นที่ทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ของเขตก็ถูกแยกไปรวมกับเขตดินแดงที่เพิ่งตั้งขึ้นใหม่
ตามที่ปรากฏในคำขวัญของเขต เขตพญาไทมีสถานที่ราชการ โดยเฉพาะที่ตั้งหน่วยทางทหารและตำรวจอยู่หลายแห่ง มีส่วนราชการพลเรือนระดับกระทรวงอยู่ 2 กระทรวง นอกจากนั้นยังมีหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารและโทรคมนาคมด้วย กล่าวคือ กรมประชาสัมพันธ์ สถานีโทรทัศน์ ททบ. 5 พิพิธภัณฑ์ไปรษณีย์ และสำนักงานคณะกรรมการกกิจการกระจายเสียง กิจการโทรทศน์ และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ มีระบบรถไฟฟ้าตัดผ่านในพื้นที่เขต และมีย่านสะพานควาย ซึ่งแต่เดิมเคยมีสภาพเป็นทุ่งนาและตลาดนัดซื้อขายโคกระบือ แต่ต่อมาเมื่อบ้านเมืองขยายตัวขึ้น ก็ได้กลายสภาพเป็นแหล่งชุมชนหนาแน่น มีอาคารร้านค้า ห้างสรรพสินค้า อาทิ ศรีศุภราชอาเขต ที่ตั้งห้างเมอร์รี่คิงส์ สะพานควาย (เลิกกิจการไปแล้ว) และห้างบิ๊กซี เป็นต้น สถานที่สำคัญในเขตนี้ มีอาทิ
