ตั้งอยู่บริเวณริมฝั่งตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยาหรือฝั่งพระนคร มีอาณาเขตติดต่อกับพื้นที่การปกครองต่าง ๆ เรียงตามเข็มนาฬิกา ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอเมืองนนทบุรี (จังหวัดนนทบุรี) มีคลองบางเขนเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับเขตจตุจักร มีคลองประปา ทางรถไฟสายใต้ และทางรถไฟสายเหนือเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศใต้ ติดต่อกับเขตพญาไทและเขตดุสิต มีคลองประปา คลองเปรมประชากร และคลองบางซื่อเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับเขตบางพลัดและอำเภอบางกรวย (จังหวัดนนทบุรี) มีแนวกึ่งกลางแม่น้ำเจ้าพระยาเป็นเส้นแบ่งเขต