Місто Боярка розташоване у центральній частині Київської області, на межі зони змішаних лісів і лісостепу, що умовно проходить по залізниці Київ-Фастів. Західна частина міста відноситься до Києво-Бородянського фізико-географічного району Київського Полісся, а східна – до Обухівсько-Васильківського району лісостепової області Київського плато.

Рельєф території рівнинний, слабохвилястий. Найбільш високі абсолютні відмітки поверхні відмічаються у північно-західній і південній частині міста – 180,0-185,0 м. Більш низькі спостерігаються у північно-східній і південно-західній частинах, близько 165,0 м.

Поверхневі води представлені невеликим струмком з притоками, що пересікає південну частину міста, місцева назва – річка Притвірка. У межах міста струмки зарегульовані каскадом ставків і під час весняних паводків не затоплюють прилеглі території.

Клімат території міста атлантико-континентальний з нестійкою зимою, похмурою, з частими відлигами і туманами, теплим літом.

Необхідно відмітити сприятливість кліматичних умов для планувального освоєння території, а наявність практично кругової рози вітру сприяє комфортності аераційного режиму території.

Гідрогеологічні умови визначаються розташуванням в зоні сполучення осадових відкладів Дніпровсько-Донецької западини з кристалічними породами докембрійського кристалічного масиву.

Підземні води приурочені до різних стартиграфічних горизонтів, а практичне значення має водоносний комплекс четвертинних відкладів і водоносний горизонт Бучаксько-канівських і Сеноманських відкладів.

Водоносний горизонт є джерелом централізованого водопостачання м. Боярка.