Eyüp İstanbul Metropoliten Alanı’nın Batı Yakası’nda, Çatalca Yarımadası’nda yer almaktadır. İlçe doğuda Sarıyer, Şişli, Kağıthane, güneydoğuda Beyoğlu, güneyde Fatih ve Zeytinburnu, güneybatıda Bayrampaşa, batıda ve kuzeybatıda Gaziosmanpaşa ilçeleri ile çevrilidir. İlçe Haliç’in son bulduğu noktada başlayan, kuzeyde Karadeniz kıyılarına kadar uzanan 242 km2’lik geniş bir alana sahiptir.
Bu geniş alanda Haliç kenarındaki tarihi çekirdek çevresinde gelişen kentsel yerleşme alanları ile metropoliten alanın kuzeyindeki orman ve havza kuşağı içinde kalan kırsal yerleşmeler yer almaktadır.
Eyüp İlçesi yerleşme alanındaki mahalleler Eyüpsultan Merkez, Nişanca, Defterdar, Düğmeciler, İslambey, Rami Cuma, Topçular, Rami Yeni, Silahtarağa, Sakarya, Alibeyköy Merkez, Esentepe, Karadolap, Yeşilpınar, Akşemseddin, Çırçır, Güzeltepe ve Emniyettepe mahalleleridir.
Eyüp ilçesi kırsal alanında Kemerburgaz şube ve bağlı olarak Mimar Sinan ve Mithatpaşa mahalleleri , Göktürk Beldesi ile Akpınar, Ağaçlı, Çiftalan, Ihsaniye, Işıklar, Odayeri, Pirinççi ve Yayla köyleri yer almaktadır.
Eski çağlardan beri bulunduğu konum itibariyle insan topluluklarının yaşamasına uygun ortamlar sunan bu coğrafyada Eyüp İlçesi kırsal alnının payına düşen arkeolojik buluntular da vardır.
