수성구는 대구전역으로 보면 대체로 시역의 동남편에 위치해있다. 신천상류인 파동일대에서부터 형성된 선상지 가운데 신천의 동편 평야지인 수성들을 중심으로 경산시 경계까지의 동편 산지와 구릉지,남으로는 금호강이남 유역의 구릉지와 평야지를 포함하고 있다. 위도상으로는 북위35˚48″에서 35˚87″사이,경도상으로는 동경128˚35″에서 128˚43″사이에 위치해 있다.
구역(區域)의 범위를 보면 남쪽끝은 고산1동의 병풍산 정상(576m)이 되고, 동쪽끝은 이 산에서 발원해서 성암산 줄기를 따라 흐르는 욱수천이 신매천으로 합류한 다음 다시 경산지역에서 내려오는 남천에 흘러들어 금호강으로 들어가는 지역인 고산1동의 성동 지역이다. 병풍산 정상에서 성암산 능선을 따라 성동 지역까지 이어지는 이 지역이 경산시와 동쪽 경계가 된다. 병풍산 정상에서 용지봉으로 이어지는 산줄기가 동쪽으로 뻗어 가창교까지 내려가고 이 다리를 건너 앞산의 산성산까지 연결되는 것이 남구와 달성군 가창면과의 경계가 된다. 구역의 서쪽끝은 앞산의 산성산 정상(653m)으로 여기서 북쪽 산줄기를 따라 산성쪽으로 내려가다가 수성중학교옆 신천에서 냇물을 따라 대봉교까지는 남구와 동신교까지는 중구와 경계를 이룬다. 여기서 동쪽으로 돌아 동구와 경계를 만들며 대구MBC네거리에서 제2아양교까지 오는 사이에 만촌1동의 망우공원에서 북쪽끝을 만든다. 제2아양교에서 금호강을 따라 남천과의 합류지점인 동쪽끝까지가 동구와의 경계다.
현 수성구의 구역은 1980년4월1일 동구의 일부 지역이 수성구로 분구된 이듬해 7월1일대구시가 직할시로 승격되면서 경산군 고산면을 시역으로 편입하고 이 지역을 수성구 관할 구역으로 넘기면서 확정된 것이다. 수성구가 생기기 이전에도 파동이 달성군 가창면에서 대구시로 편입되는 등 부분적인 행정구역 조정이 있었다. 그러나 현재의 구역(區域)과 명칭은 단순히 행정적 관할구역의 설정에서만 비롯된 것은 아니다. 대구분지에는 인간이 정주하면서부터 신천을 경계로 동남편 지역에는 구석기시대이래 독립적 정치체를 형성했던 것으로 추정된다. 이들 세력은 상고시대이전 대구를 구성했던 또 다른 정치체인 달구벌 세력과 경쟁관계에 있었던 것으로 보여 그 연원은 매우 오래된 것이라하겠다.
현재의 수성구는 농경시대이래 산업화가 본격적으로 진행되기 전까지는 넓은 수성들을 배경으로 대구를 먹여살리는 경제적 바탕이 되었고 그 이후에는 대구 경북의 교육 금융 문화 환경의 중심이요 상징적 지역이 되었다. 대구가 영남지방 내륙교통의 최대 결절지이면서 한반도 동남경제권과 환동해경제권의 거점도시라면 수성구는 그같은 역할의 중추 기능을 지역적 특성으로 하고있는 셈이다.
수성구의 지질은 대체로 대구분지에 분포한 남부 화강암 지대에 수성 퇴적암 지대가 가로놓여있다. 신천을 경계로 동쪽의 용지산괴와 앞산괴에 속한 산성산은 화산암 지대이며 이 것은 남쪽으로 청도와 밀양으로 이어지는 소위 유천층군(楡川層群)분포의 북쪽 가장자리를 이룬다. 이같은 지질은 백악기말(약6천5백만년전)에 빈발한 화산 분출 당시 생겨난 용암과 화산재등 화산성 쇄설물(碎屑物)이 주된 성분이 되어 그 이전에 생겼던 호수의 침전 퇴적으로 형성된 수성퇴적암과 혼재된 상태로 만들어진 지층이다. 그러나 지산동-시지동 일대에 분포해있는 지질은 호수의 퇴적물로 이루어진 땅으로 선갬브리아계(6억년이전에 형성된 지층)가 덮고있으며 이 지층은 건천리층(乾川里層)이라 부르며 경주지방까지 뻗어있다. 백악기 이후의 대구지역은 오랜 세월 건육(乾陸)상태로 계속되면서 자연 침식이 지속되는 가운데 깊은 지층에 있는 화강암이 노출됨에 따라 대구분지가 형성되었고 그 중에서도 수성구 지역� 신천의 퇴적물로인해 엷은 충적층이 형성되었다. 이것이 1970년대까지 남아있었던 기름진 수성들의 모습에서 발견되는 것이었다.
수성구의 지형은 넓은 의미의 대구분지에선 금호강 유역분지에 속하고 좁은 의미의 개념에선 비슬산괴와 동부구릉지에 의해 동남쪽으로 둘러싸인 모양이다. 비슬산괴로는 북쪽 가장자리인 산성산과 북동편의 법이산,용지봉,대덕산(삼덕동 소재 599.5m),병풍산,성암산등이 남쪽과 동쪽을 산지로 둘러싸고,지산,무학산,두리봉,모봉,형제봉 등 나지막한 산들이 구릉지를 이루어 동쪽을 겹쳐 막아주고 있는 것이다. 이 산들은 모두 대구의 남부지역의 산지라할 수 있고 이 산들의 높은 연맥은 북쪽에 있는 대구분지와 남쪽에 있는 청도분지를 나누는 경계가 되며 남쪽으로는 청도천을 북쪽으로는 신천과 경산지역의 남천을 가르는 분수령을 이룬다. 이들 산지의 주봉은 비슬산이며, 여기서 앞산괴,최정산괴,용지봉괴로 연결되고 수성구는 바로 이들 가운데 앞산괴 일부와 용지산괴가 만든 땅이다. 수성구를 흐르는 가장 큰 물줄기인 신천은 그 본류가 이들 산지 가운데 가창면 우록동 주변,우미산과 삼성산에서 발원한다. 이 물은 비슬산 동북기슭에서 발원, 앞산괴와 최정산괴를 가르면서 흐르는 지류인 기세곡천(奇世谷川=오동천,정대골하천)과 가창면 용계동에서 합류하고, 용지봉괴인 병풍산일대에서 발원하는 범어천이 동신교 부근에서 합류해서 신천이 형성된다. 병풍산의 동편에서 발원하는 욱수천은 남천의 지류가 되어 신매천과 합류 남천으로 흘러들고 그 일대의 충적평야를 만든다. 수성구 지역 남부산지의 지질은 대부분 백악기말에 자주 폭발한 화산에의해 조성된 화성암으로, 그중에서도 안산암(安山岩),안산반암(安山斑岩),안산암질각력암(安山岩質角礫岩)등이 가장 많다. 한때 성업을 누렸던 대한중석 달성광업소의 중석광도 이같은 안산암질암에서 채굴되었고, 이 지역에서 간헐적으로 드러나고 있는 맥반석도 바로 이 안산반암의 일종인 것이다.
이처럼 남부산지에서 발원한 신천의 본류와 지류가 산지의 협곡을 지나면서 들판을 만든 것이 이른바 신천범람원이다. 특히 용계동에서 지류인 기세곡천과 합류하는 신천이 파동을 지나 상동까지 이르는 협곡을 지나면서 그사이 침식에의한 토사가 물줄기와 함께 범람해 쌓인 들판이 생겨난 것이다. 여기에 범어천이 다시 용지봉괴의 토사를 실어날라 넓은 충적평야를 이루는데 일조를 하고있다. 이같은 신천범람원은 대구의 남동에서 북동으로 펼쳐지는 길이 약8Km,최대 넓이 약3.25Km규모의 장방형이다. 이른바 수성들이라 부르는 이 충적평야는 신천을 서쪽 경계로 하고, 두산동 부근에서 범어네거리에 이르는 소위 동대구로를 동쪽 경계로 하고, 다시 범어네거리서 동신교까지 직선을 그어 그안에 드는 땅을 말하는 것이다. 이 충적평야는 신천의 상류에 해당하는 유역인 상동지역 표고가 약75m이고,이 물이 금호강에 합류되는 하류유역인 침산교부근은 약30m로 평균구배가 0.5%다. 이는 이 평야가 비교적 급경사로 이루어져있음을 보여주는 것이다. 이 때문에 이 지역의 표면은 대개 사질점토로 이루어졌으나 약1m만 파내려가면 냇가에서 볼 수 있는 둥근 자갈돌이 나타나며 이 자갈돌의 두께는 지역에 따라 깊은 곳은 6-7m,얕은 곳은 3m정도의 두께를 보이고 있다. 이는 이곳이 하천 퇴적물에 의한 선상지로 형성된 것이며 그 정점이 상동지역임을 말해준다.
또한 신천범람원의 동편에 펼쳐진 분지형 지형은 남동쪽의 구릉지와 북서쪽의 준평원 침식저지로 이루어져있다. 동부구릉지는 범어네거리에서 제2아양교를 연결하는 선을 경계로 남동쪽 부분의 기복이 큰 얕은 산지와 골짜기들인데 지산동,황금동,이천동,연호동,시지동,매호동,고모동 등 지역이다. 여기에는 두리봉(215m),모봉(150.6m),형제봉(195m)등의 낮은 산봉우리와 능선이 이어져있고 사이사이에 작은 골짜기들이 생겨있다. 북서쪽 침식저지는 표고50-60m의 파랑상 기복을 보이는 지역으로 효목동,신천동,신암동,만촌동,복현동,산격동 등이 여기에 속한다.
수성구 지역의 이같은 지형은 70년대이후의 도시개발에 따라 겉모습이 많이 바뀌었다. 평야지대의 농토와 일부 산지가 택지로 바뀌었고, 수많은 소류지들이 매립되어 여러 용도로 사용되고 있으며 평야지대와 산지에 도로들이 얽혀있어 과거와는 다른 지형처럼 보인다. 그러나 수성구의 산지,평야,하천 등의 근본형태는 대체로 그대로 유지되고 있다.
이같은 지형에 따라 대구지역은 대체로 겨울은 몹시 춥고 여름은 매우 더운 혹한혹서 기후를 보여왔다. 그러나 수성구는 신천과 남부산지로 인해 대구의 다른 지역에 비해 여름에는 비교적 시원한 편이다. 특히 남부산지가 만들어낸 수성못 등 많은 소류지들이 산재해있어 더운 날씨를 식혀주는 역할을 하는 것이다.
수성구의 기후는 대구의 분지형 특성에 따라 대륙성기후의 특성을 강하게 지니고 있다. 대체로 섭씨30도이상의 혹서지속 기간이 다른 지방보다 길 만큼 더운 날씨를 보이고 소백산맥 동쪽에 위치해 편서풍이 심하고 강우량이 적다. 그럼에도 수성구는 신천과 남부산지, 동부구릉지, 많은 소류지 때문에 대구의 다른 지역에 비해 비교적 기온이 떨어지고 바람도 중심 시가지를 거쳐오기 때문에 서풍의 영향도 비교적 적게 받는 편이다.
수성구 지역의 식생은 대구지역과 마찬가지로 온대남부 식생대에 속하고 소나무 향나무 등 침엽수림과 참나무 느티나무 등 활엽수립의 혼합림을 이루고 있으며 남대림 분포지역에 근접해 있는 만큼 난대조엽식물 및 넝쿨식물도 상당수 포함된 임상을 보이고 있다.