桂溪街道位于垫江县东北部，东与长龙镇、曹回镇相依，南与桂阳街道毗邻，西与邻水县接壤，北与新民镇相连。辖区总面积44.64平方千米。

桂溪街道地处明月山东麓，地形属浅丘宽谷连低山，地势西高东低、略为南高北低，地面高程一般在海拔400~450米。境内最高点位于四块石，海拔1120米；最低点位于峡口，海拔396米。

桂溪街道，属亚热带季风性气候，多年平均气温17.2℃，平均气温年较差21.8℃，生长期年平均365天，无霜期年平均342天，年平均日照时数1231.9小时，年总辐射78.3千卡/平方厘米，年平均降水量1183.1毫米。

桂溪街道境内属龙溪河流域。最大河流为桂溪河，从钟嘴寨至三河口，流经境内西湖村、南阳居委会、南街居委会、西街居委会、集体村、石岭村，境内河道长7千米，流域面积96.4平方千米，年均径流量0.4立方米/秒。主要支流有迎春河、盐井溪、拴牛坝河等。

桂溪街道境内已探明矿藏资源主要为天然气、石灰石。天然气地质储量12亿立方米，可采储量9亿立方米，集中分布在西湖村一带；石灰石地质储量5亿吨，可采储量为1.3亿吨，集中分布在明月山内槽一带。

桂溪街道主要自然灾害有伏旱、水灾、冰雹、风灾等。伏旱平均5年一遇，最严重的一次发生在2004年6月至9月，造成2万亩大春作物受灾，减产700余吨。风灾年均1次，一般初夏发生，最严重的一次发生在2010年5月6日，造成1.1万亩小春作物受灾，玉米减产800余吨。

截至2020年末，桂溪街道户籍人口87405人，常住人口131113人，外来人口90107人。

2020年，桂溪街道有“四上”企业113家，其中规模以上工业9户，工业总产值100221万元，比2019年增长14.2%，固定资产投资50201万元，限额以上批发零售销售额15.47亿元，本级一般预算公共收入4096万元，城镇常住居民人均可支配收入39533元，农村常住居民人均可支配收入19458元。

桂溪街道境内有渝宜高速，102、302、303省道4条干道过境，所有行政村和村民小组都通有公路。

2011年末，原桂溪镇有幼儿园33所，在园幼儿6200人专任数师532人；小学11所，在校生1.2万人，专任教师1420人，小学适龄儿童入学率100%；有普通中学4所，职业中学1所，在校6821人，专任教师720人。初中适龄人口入学率、小升初升学率、九年义务教育覆盖率分别达97.25%、100%、100%。2011年，原桂溪镇财政预算内教育经费4144万元，比上年增长33.2%。预算内教育经费占财政总支出比例为24.6%，比上年提高0.1个百分点。主要学校有垫江县职业教育中心、垫江县第一中学、桂溪中学、桂溪小学、县教委示范幼儿园等，其中垫江县职业教育中心为首批国家级重点中等职业教育学校，学校占地123亩，校舍面积4.1万平方米，有教职工246人、教学班65个、学生3600余人。

2011年末，原桂溪镇有各类科研团体3个、科研机构2个、星火计划项目2个，科技人才563人。

2011年末，原桂溪镇有文化站1个，村文化活动中心19个，各类文化专业户138户，各类图书室32个，藏书9.8万册。音乐、美术、书法、摄影及文学业余创作人员达423人。

2011年末，原桂溪镇有各级医疗卫生机构6个，门诊部（所）21个；有床位1120张，每千人拥有病床9.24张，固定资产总值3.8亿元。专业卫生人员1421名，其中执业医师230人，执业助理医师315人，注册护士876人。2011年，原桂溪镇医疗机构（门诊部以上）完成诊疗13.2万人次。

2011年，原桂溪镇城镇最低生活保障户数2642户，人数5240人，支出882万元，比上年减少3.5%，月人均140元，比上年增长1.4%；农村医疗救助320人次，民政部门资助参加合作医疗3520人次，共支出151.5万元，比上年增长21.4%；农村临时救济421人次，支出29.5万元，比上年增长14.5%。

桂溪街道因地处桂溪河畔而得名。

2021年12月，垫江县人民政府桂溪街道办事处荣获2016-2020年重庆市法治宣传教育工作先进集体。

2023年5月14日，被重庆市人民政府命名为2022年重庆市园林城镇（街道）。