Район „Надежда” е разположен в Североизточната част на Столична община с граници: на север Околовръстння път, на изток ж. п. линията „София–Г. Оряховица” /изкл. Централна гара/, на юг - ж. п. линията „София–Банкя” /изкл. Централна гара/, на запад по улици: „202”, „Хан Кубрат”, „Бели Дунав”, „Росна китка”, „Тричко Велев”,по р. „Какач” до кв. „Илиянци” и от кв. „Илиянци” на запад до Околовръстния път.Районът граничи с районите :на Изток – „Нови Искър” и „Сердика”, на Юг – „Илинден” и „Връбница”,на Запад – „Връбница”,на Север - обработваеми селскостопански площи около Околовръстен път.Общата площ на района обхваща 19,3км² /1 930ха/.
Релефът е равнинен, с лек наклон на североизток. Селскостопанският фонд земя е разположен северозападно от кв. „Илиянци” и около Околовръстин път. Връзката между отделните квартали в условията на интензивно градско движение е ограничено затруднена, като с централната част на София входните артерии към района са ограничени по бул. „Ломско шосе”, бул. „Рожен” и ул. „Ген. Никола Жеков”.
Климатът в район „Надежда” е умерен, характерен за затвореното от планински вериги Софийско поле. Преобладават източни и западни ветрове по протежението на Стара планина.
Средногодишните валежи са 481,8 л./кв.м., като за 24 часа максималното им количество е достигало до 24,9 л./кв.м. Периодите на слани са 20 август -23 април, на мраз - 10 ноември до 22 април и на снежна покривка - 14 ноември до 12 април.
През територията на район „Надежда” преминават реките „Суходолска”, „Църна бара”, „Какач” и „Блато”.
Река „Суходолска” преминава през южната част на района в ограничен участък между комплексите „Триъгълника „Надежда” и „Надежда – 1” и „Лев Толстой” с отток на изток. Река „Какач” преминава северозападно от ж.к. „Илиянци”, с дължина 1600 м. В района, с отток на североизток, през обработваеми площи. Коритото на реката е с криви участъци. Река „Църна бара” се влива в река „Блато” непосредствено до северозападните окрайнини на кв. „Требич”. Дигите на река „Блато” са на земна корекция, а реката е предпочитано място за риболов. В района не са изградени язовири или други хидромелиоративни съоръжения.
