La ciudad y el distrito se encuentran ubicados, principalmente sobre el valle de Quito, que forma parte de la hoya del río Guayllabamba, la cual está emplazada en las faldas orientales del estratovolcán activo Pichincha, en la Cordillera Occidental de los Andes septentrionales de Ecuador, a una altitud promedio de 2800 msnm La urbe está delimitada por el volcán Casitagua por el norte, la falla geológica EC-31 (conocida como "Falla de Quito-Ilumbisi" o "Falla de Quito") por el este, las faldas orientales del Pichincha por el oeste y por el Volcán Atacazo por el sur.