Osiedle Witosa jest jedną z dzielnic Katowic (nr 8), znajdującą się w grupie dzielnic północnych. Graniczy ona od północy i wschodu z Załężem, od południa z Załęską Hałdą-Brynowem częścią zachodnią, a od zachodu z miastem Chorzowem (z dzielnicą Chorzów-Batory). Granice dzielnicy stanowią: od północy – linia kolejowa nr 137, od wschodu – ulica F. Bocheńskiego, od południa – ulica Kochłowicka (autostrada A4), natomiast od zachodu – granica miasta z Chorzowem.
Według podziału fizycznogeograficznego Jerzego Kondrackiego Osiedle Witosa znajduje się w mezoregionie Wyżyna Katowicka (341.13), będącym częścią krainy geograficznej Wyżyna Śląska, która stanowi fragment Wyżyny Śląsko-Krakowskiej. Pod względem geologicznym dzielnica zlokalizowana jest w niecce górnośląskiej, która jest wypełniona osadami pochodzącymi z karbonu. Są to w dużej mierze łupki, piaskowce i zlepieńce zawierające pokłady węgla kamiennego. Strop karbonu kształtuje się na poziomie 220–240 m n.p.m. Pod utworami karbońskimi znajdują się osady z okresu dewonu, głównie margle, zlepieńce i dolomity. Nad tymi utworami znajdują się utwory czwartorzędowe, głównie pochodzenia polodowcowego: w północnej części dzielnicy występują gliny zwałowe, ich zwietrzeliny oraz piaski i żwiry lodowcowe, natomiast w południowej piaskowce, zlepieńce, mułowce, iłowce i węgiel kamienny.