Quận 8 là một quận ven đô, nằm ở phía Tây Nam TP.HCM; phía Bắc giáp quận 5, lấy kênh Tàu Hủ và kênh Ruột Ngựa làm ranh giới tự nhiên; phía Đông giáp quận 4 và quận 7, lấy rạch Ông Lớn làm ranh giới tự nhiên; phía Tây và Nam giáp huyện Bình Chánh. Quận 8 có hình dáng thon dài dọc theo huớng Đông - Tây, chiều dài gấp 5,2 lần chiều rộng.
Diện tích tự nhiên của quận khoảng 19,18 km2, bị chia cắt bởi 36 kênh rạch, thuận tiện cho giao thông đường thủy. Quận 8 có 16 phường, diện tích các phường không đồng đều, Phường 10 có diện tích nhỏ nhất (0,249 km2), Phường 7 có diện tích lớn nhất (5,703 km2). Dòng Kênh ĐÔI chạy dọc quận từ Đông - Bắc xuống Tây - Nam; cùng với các kênh Bến Nghé, kênh Tàu Hủ, kênh Ngang số 1, kênh Ngang số 2, kênh Ngang số 3, các rạch Hiệp Ân, Xóm Củi, Ụ Cây, Lò Gốm, Lồng Đèn, Ruột Ngựa, Ông Lớn, Ông Nhỏ, Bà Lớn, Bà Tàng, rạch Cát, rạch Cùng và nhiều kênh rạch lớn nhỏ khác, nối liền địa hình Quận 8 thành thế liên hoàn. Sông nước của Quận 8 có chế độ bán nhật triều, có những vùng được phù sa các sông con bồi đắp.
Quận 8 có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9 dương lịch, mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 dương lịch năm sau. số giờ nắng trong năm khoảng từ 2.000 giờ đến 2.400 giờ. Nhiệt độ giữa mùa nắng và mùa mưa, giữa ban ngày và ban đêm chênh lệch nhau không nhiều. Lượng mưa cao nhất là 1.637 mm, độ âm trung bình hàng năm là 77,67%.