Topoklimat Dąbrówki Małej jest zależny od stopnia zalesienia, zurbanizowania, a także od położenia względem dolin rzecznych. Południowa (na południe od linii ulic Pod Młynem i Strzelców Bytomskich) część Dąbrówki Małej leży w topoklimacie zabudowanych, wyżej położonych dolin, gdzie notuje się warunki średnio korzystne. Przy zwartej zabudowie i utwardzonych placach powietrze szybciej się nagrzewa w ciągu dnia, a także przy mniejszej wilgoci szybciej traci ciepło. Obszar bezpośrednio w dolinie Brynicy i Rowu Śmiłowskiego jest obszarem niekorzystnym topoklimatycznie. Z uwagi na częstsze zjawiska wypromieniowania ciepła częściej tam dochodzi m.in. do mgieł i przymrozków. Pozostały obszar ma topoklimat pośredni o warunkach średnio korzystnych – tam zmniejszona ilość wody przeciwdziała utracie ciepła.
Wody powierzchniowe i podziemne Obszar Dąbrówki Małej w całości położony jest w dorzeczu Wisły, na terenie zlewni dwóch rzek: Brynicy (północna część dzielnicy) i Rawy (południowa część). Dział wodny IV rzędu między zlewniami Brynicy i Rawy biegnie przez skrzyżowanie ulic Siemianowickiej i Porannej, dalej wzdłuż ulicy gen. H. Le Ronda na wschód, potem na południowy wschód wzdłuż torów kolejowych i wzdłuż alei W. Roździeńskiego za północny wschód.