Według podziału fizycznogeograficznego Jerzego Kondrackiego dzielnica znajduje się w mezoregionie Wyżyna Katowicka. Pod względem geologicznym znaczną część powierzchni dzielnicy budują rezydua glin zwałowych wykształconych w plejstocenie, natomiast wschodnie części – piaski i żwiry wodnolodowcowe wykształcone w czasie zlodowacenia środkowopolskiego.
Sadzawki są położone w całości w dorzeczu Wisły, w zlewni Rowu Śmiłowskiego, który jest dopływem Brynicy. Rów ten stanowi pozostałość płynącej dawniej rzeki, która w XVII-wiecznym dokumencie wymieniana jest jako Krzetka. Na obszarze Sadzawek w przeszłości znajdowały się stawy. Podobnie jak cały region, Sadzawki leżą w strefie klimatu umiarkowanego, w śląsko-dąbrowskiej dzielnicy klimatycznej. W rejonie dzielnicy nie ustanowiono żadnych powierzchniowych form ochrony przyrody i pomników przyrody. Na północ od Sadzawek, przy granicy z Czeladzią znajduje się resztka lasu siemianowickiego, który stanowi część dawnej puszczy. Spod tego lasu wydobywano piasek podsadzkowy.