София област е разположена в Софийското поле с надморска височина около 550 кв. км. Заобиколена е от Витоша, Стара планина,  Люлин, Лозенска планина. Територията ѝ е 1.311 кв. км, от които населените и урбанизирани места заемат 245.5 кв. км, останалата площ е заета от земеделски територии, гори, територии за добив на полезни изкопаеми, територии за транспорт и инфраструктура.

През територията на София област преминават няколко маловодни реки, като по-големите от тях са Искър, Владайска, Перловска, Суходолска, Слатинска, Боянска, Бистришка, Банкянска. Районът на Софийското поле има железни руди, строителни материали и лигнитни въглища, както и строителни материали – пясък, чакъл, ломен камък, варовик и глини.

Почвите са предимно черноземни смолници, алувиално-ливадни и делувиално-ливадни, като за полупланинските райони са характерни канелените и кафявите горски почви. Климатът е умерено-континентален, със средна годишна температура близо 11 градуса.