Korfantego, wzdłuż której ciągnie się również linia tramwajowa.
Geografia mały|lewo|Fragment Lasku Alfreda (2020)
Wełnowiec pod względem administracyjnym położony jest w województwie śląskim i stanowi część Wełnowca-Józefowca – dzielnicy Katowic. Graniczy od północy i wschodu z Siemianowicami Śląskimi (dzielnica Centrum), od południa z Koszutką, natomiast od zachodu z Józefowcem i Parkiem Śląskim w Chorzowie. Według podziału fizycznogeograficznego Jerzego Kondrackiego Wełnowiec znajduje się w mezoregionie Wyżyny Katowickiej (341.13), natomiast pod względem historycznym we wschodniej części Górnego Śląska.
Pod względem budowy geologicznej Wełnowiec położony jest w zapadlisku górnośląskim, które wypełnia utwory pochodzące z karbonu (głównie zlepieńce, piaskowce i łupki ilaste zawierające pokłady węgla kamiennego). Znaczna część Wełnowca zbudowana jest na utworach pochodzących z karbonu górnego, na warstwach rudzkich, siodłowych i grodzieckich. Są to w większości łupki szare, piaskowce i węgiel kamienny. Obszar ciągnący się równolegle na zachód do alei W. Korfantego budują utwory młodsze, pochodzące z plejstocenu (eluwia piaszczyste i pylaste gliny zwałowej) i holocenu (osady rzeczne).