石景山区位于北京市西山风景区南麓和永定河冲积扇上，地势北高南低，略有起伏。本地域因素称京都“第一仙山”的石景山而得名。对该地区的地理位置和地域特点历史上描述为：“东临帝阙，西濒浑河”。
天泰山
天泰山位于石景山区西北部，香山公园西南。北至海淀区挂甲塔，南至双泉寺，西至五府庄、潭峪，东至南北马场。主峰海拔430.8米。因主峰西有平台一处，曰天台， 山因名天台山，亦作天太山、天泰山。天台处有明清古刹慈善寺，亦称天台寺。旧时每年三月十八日开庙。寺内中路大悲殿正中原供金漆木雕观音像，两旁有碧霞元君等8尊塑像，这种佛、道共进一堂的现象，在京郊较为罕见。后殿供肉身坐化和尚，俗称魔王菩萨和尚，相传即清世祖顺治帝。1917年、1924年冯玉祥两次住在天泰山慈善寺，留下“勤俭为宝”、“真吃苦”、“耕读”、“淡泊”等重要石刻，是一处避暑胜地。慈善寺为区级保护文物。
翠微山
翠微山位于石景山区与海淀区交界处。东南距市中心约20公里。海拔387米，为香峪大梁东南坡的山峰之一，北与香山遥相对应。山势和缓，原名平坡山，因唐建平坡寺得名；明洪熙初年（1425）改叫翠微山。南麓多古寺，长安寺、灵光寺、三山底、大悲寺、龙王堂、香界寺、宝珠洞、证果寺等依山而建，合称八大处，为京郊著名游览区。西南山麓还有明建法海寺。
石景山
石景山位于石景山区西部。为西山山前的侵蚀残丘，地势和缓，海拔184米。历史上为永定河河防要地。自元代以来，在此修堤防水。1949年以来，先后在永定河上游修建了官厅水库及引水渠。东南山麓一带，建有石景山发电总厂和首都钢铁公司。
莲花河
莲花河发源于石景山区石槽，流经莲花池。莲花池以 上称新开渠。原在鸭子桥入南护城河，1951年治理后改 在万泉寺东入凉水河。全长4.2公里，底宽16—20米。主 要支流有新开渠、水衙沟。水源原主要出自莲花池泉水， 后被新开渠石景山工业废水所代替。古称洗马沟。