Według podziału fizycznogeograficznego Jerzego Kondrackiego obszar Brynowa części wschodniej-Osiedla Zgrzebnioka położony jest w mezoregionie Wyżyna Katowicka (341.13), stanowiącym południową część makroregionu Wyżyna Śląska. Sama zaś Wyżyna Śląska jest fragmentem podprowincji Wyżyna Śląsko-Krakowska.
Pod względem krain historycznym dzielnica ta znajduje się we wschodniej części Górnego Śląska.
Geologia Tereny Brynowa części wschodniej-Osiedla Zgrzebnioka położone są w niecce górnośląskiej, a obszar ten ma budowę zrębową. Na przełomie dewonu i karbonu zostało zaburzone paleozoiczne podłoże Wyżyny Śląskiej poprzez utworzenie zapadliska, które w okresie karbonu zostało wypełnione osadami, obecnie przekształconymi w zlepieńce, piaskowce i łupki ilaste zawierające pokłady węgla kamiennego. Pod utworami czwartorzędowymi podłoża wykształcone z tego okresu budują część dzielnicy położonej na północ od ulicy Drozdów. Podobnie to też wygląda w przypadku utworów powierzchniowych, wyłączając obszar Katowickiego Parku Leśnego i rejon ulicy Muchowiec. Występują tam wychodnie warstw orzeskich (westfal B) i tworzą je potężne serie przeważnie łupków z wkładkami piaskowców, syderytów i węgla kamiennego, a miąższość tej serii przekracza 900 m.