ตั้งอยู่บนพื้นที่ฝั่งขวาแม่น้ำเจ้าพระยาของกรุงเทพมหานครหรือฝั่งธนบุรี มีอาณาเขตติดต่อเรียงตามเข็มนาฬิกาดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอบางกรวย (จังหวัดนนทบุรี) มีคลองมหาสวัสดิ์เป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับเขตตลิ่งชัน มีถนนกาญจนาภิเษกฝั่งตะวันออกเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศใต้ ติดต่อกับเขตบางแคและเขตหนองแขม มีคลองบางเชือกหนัง คลองทวีวัฒนา และคลองบางไผ่เป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับอำเภอสามพรานและอำเภอพุทธมณฑล (จังหวัดนครปฐม) มีแนวแบ่งเขตการปกครองกรุงเทพมหานครกับจังหวัดนครปฐมและคลองทวีวัฒนาเป็นเส้นแบ่งเขต