La Ciudad de Buenos Aires se encuentra en Sudamérica, a 36′ de latitud sur y 58° 26′ de longitud oeste, en la margen del Río de la Plata.[1] [72] Frente a sus costas se encuentra Colonia del Sacramento, y más lejos Montevideo, la capital de Uruguay, a sólo 45 min en avión ó 2.30 h en barco. A 2 h en avión se encuentra Santiago de Chile y un poco más lejos, a 1720 km (3 h de avión), se encuentra São Paulo, la otra gran metrópolis de América del Sur.

El Río de la Plata y el Riachuelo son los límites naturales de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires hacia el este y el sur. El resto del perímetro está rodeado por la colectora externa de la Avenida General Paz,[72] autopista de 24 km de extensión que circunvala la ciudad de norte a oeste; existe un pequeño tramo de no más de 2 km comprendido entre la Avenida Intendente Cantilo y el Río de la Plata donde el límite con la provincia de Buenos Aires en parte es la línea imaginaria de la prolongación de la Av. General Paz[73] y otro tramo el arroyo Raggio, este sector corresponde al límite entre el Parque de los Niños y el Paseo de la Costa. Esto se debe a que la Av. General Paz no finaliza en la costa del río sino en la Av. Intendente Cantilo. Esta avenida enlaza de manera rápida la ciudad con el resto del Gran Buenos Aires, una franja de alta concentración de habitantes y fuerte actividad comercial e industrial. Excepto su límite oriental con el Río de La Plata, todos los otros límites indicados de la ciudad separan su jurisdicción de la correspondiente a la provincia de Buenos Aires.[1] [29]

La ciudad se encuentra casi en su totalidad en la región pampeana, salvo algunas zonas como la Reserva Ecológica de Buenos Aires, la Ciudad Deportiva del Club Atlético Boca Juniors, el Aeroparque Jorge Newbery, o el barrio de Puerto Madero, que se hallan emergidas artificialmente mediante el relleno de las costas del Río de la Plata.[74]

La región estaba antiguamente atravesada por diferentes arroyos y lagunas, algunos de los cuales fueron rellenados y otros entubados. Entre los arroyos de importancia están los Terceros (del Sur, del Medio y del Norte), Maldonado, Vega, Medrano, Cildáñez y White. En 1908 muchos arroyos fueron encauzados y rectificados, ya que con las crecidas causaban daños a la infraestructura de la ciudad. Fueron canalizados pero se mantenían a cielo abierto, construyéndose varios puentes para su cruce. Finalmente en 1919 se dispuso su canalización cerrada, pero los trabajos comenzaron recién en 1927, terminando algunos en 1938 y otros, como el Maldonado, en 1954.[75