緑区は横浜市の北西部に位置し、鶴見川とその支流の恩田川を北側の区境とし、分水嶺となる尾根を南側の区境とした区域となっています。また、鶴見川流域の低地と丘陵地から構成されています。 丘陵地は住宅地が広がっていますが、谷戸が形成されており、緑豊かな丘が多数存在しています。中央部に近い三保・新治地区の樹林地は、市内18区の中で緑被率が最も高い地区となっています。また北側は、緑産業道路である都市計画道路川崎町田線に沿って工業施設や研究開発の集積地となっており、JR横浜線や横浜市道都市計画道路山下長津田線に沿って住宅地や団地が増加しました。鶴見川と恩田川合流地点から上流は農業用地となっており、稲作や梨生産が主となっています。