ตั้งอยู่ริมฝั่งตะวันตกของแม่น้ำเจ้าพระยา (ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือของฝั่งธนบุรี) มีอาณาเขตติดต่อกับพื้นที่การปกครองต่าง ๆ เรียงตามเข็มนาฬิกา ดังนี้

• ทิศเหนือ ติดต่อกับอำเภอบางกรวย (จังหวัดนนทบุรี) มีทางรถไฟสายใต้เป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันออก ติดต่อกับเขตบางซื่อ เขตดุสิต และเขตพระนคร มีแนวกึ่งกลางแม่น้ำเจ้าพระยาเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศใต้ ติดต่อกับเขตบางกอกน้อย มีถนนสมเด็จพระปิ่นเกล้าและถนนบรมราชชนนีเป็นเส้นแบ่งเขต
• ทิศตะวันตก ติดต่อกับเขตตลิ่งชัน มีคลองบางกอกน้อยเป็นเส้นแบ่งเขต