София е разположена в Софийското поле с надморска височина около 550 метра на територия от 1,311 кв.км, от които населените места и урбанизираните територии заемат 245.5 кв.км, земеделските територии са с площ 509 кв.км, горските - 466.5 кв.км, териториите за добив на полезни изкопаеми - 40.5 кв.км, териториите за транспорт и инфраструктура - 20.6 кв.км и водни течения и водни площи - около 40 кв.км.
В Софийското поле има железни руди, строителни материали и лигнитни въглища. Районът е богат на минерални води. Строителните материали са пясък, чакъл, ломен камък, варовик и глини. През територията на София протичат няколко маловодни реки. Техните легла в чертите на града са коригирани. По-големи са Искър, Владайска, Перловска, Суходолска, Слатинска, Боянска, Бистришка, Банкянска. Главната отводнителна артерия е меридианно разположената долина на река Искър. Хидроминералните ресурси на територията на София заемат значителен дял от тези на страната (15 находища с общ разход на минерална вода - 130 литра(секунда). В равнинната част на Софийското поле преобладават черноземните смолници, алувиално-ливадните и делувиално-ливадни почви. За полупланинските района са характерни канелените и кафявите горски почви.