Paderewskiego znajduje się w mezoregionie Wyżyna Katowicka (341.13), natomiast pod względem budowy geologicznej w zapadlisku górnośląskim, które wypełnia utwory pochodzące z karbonu (głównie zlepieńce, piaskowce i łupki ilaste zawierające pokłady węgla kamiennego). Geomorfologicznie osiedle I.J. Paderewskiego położone jest na pograniczu Wzgórz Kochłowickich i Obniżenia Rawy – centralna część osiedla osiąga wysokość około 270 m n.p.m. Klimat osiedla nie wyróżnia się zbytnio od klimatu dla całych Katowic, a jedynie jest modyfikowany przez lokalne czynniki, jak bliskość zbiorników wodnych. Obszar osiedla położony jest w zlewni Potoku Leśnego, płynący na wschód od osiedla, w dolinie zwanej Doliną Trzech Stawów. Dolina ta stanowi obszar intensywnie wykorzystywany rekreacyjnie i jednocześnie jest miejscem siedliskowym różnego rodzaju organizmów, w tym dla trzech roślin chronionych i kilku gatunków płazów. Ponadto stanowi punkt żerowania na trasie przelotu wielu gatunków ptaków.
Historia thumb|left|Osiedle I.J. Paderewskiego w budowie w 1974 roku