Quadtree vùng (region quadtree) hữu ích để biểu diễn phân vùng không gian hai chiều bằng cách chia vùng thành bốn tứ phần (quadrants) bằng nhau, các tứ phần con, và cứ tiếp tục như vậy với mỗi nút lá chứa dữ liệu tương ứng với một vùng con cụ thể. Mỗi nút trong cây hoặc có đúng bốn nút con hoặc không có nút con (là nút lá). Chiều cao của các quadtree tuân theo chiến lược phân rã này (chia tứ phần con cho đến khi có dữ liệu thú vị trong tứ phần con cần tinh chỉnh thêm) nhạy cảm và phụ thuộc vào phân bố không gian của các vùng thú vị trong không gian đang được chia. Quadtree vùng được coi là một loại trie (trie).
Quadtree vùng với độ sâu n có thể dùng để biểu diễn hình ảnh gồm 2n × 2n pixel, nơi giá trị mỗi pixel là 0 hoặc 1. Nút gốc biểu diễn toàn bộ vùng hình ảnh. Nếu pixel trong bất kỳ vùng nào không hoàn toàn là 0 hoặc 1, nó được chia nhỏ. Trong ứng dụng này, mỗi nút lá biểu diễn một khối pixel toàn là 0 hoặc toàn là 1. Chú ý sự tiết kiệm không gian tiềm năng khi dùng cây này lưu hình ảnh; hình ảnh thường có nhiều vùng kích thước đáng kể có cùng giá trị màu. Thay vì lưu mảng 2 chiều lớn của mọi pixel, quadtree có thể nắm bắt cùng thông tin với độ phân giải lớn hơn nhiều so với ô kích thước pixel. Kích thước pixel và hình ảnh giới hạn độ phân giải và kích thước tổng thể của cây.
Quadtree vùng cũng có thể dùng như biểu diễn độ phân giải biến đổi (variable resolution) của trường dữ liệu. Ví dụ: nhiệt độ trong một khu vực có thể lưu dưới dạng quadtree, mỗi nút lá lưu nhiệt độ trung bình qua vùng con nó biểu diễn.
Nếu quadtree vùng dùng để biểu diễn tập dữ liệu điểm (ví dụ: vĩ độ và kinh độ của tập thành phố), các vùng được chia cho đến khi mỗi lá chứa tối đa một điểm.