Relieve

La ciudad se encuentra casi totalmente ubicada en la región geológicamente pampeana, sólo las áreas orientales —en donde se encuentran Puerto Madero, la Reserva Ecológica de Buenos Aires, el Aeroparque, la Ciudad Deportiva de Boca Juniors, entre otras zonas— son de terreno emergido artificialmente por relleno de las costas del Río de La Plata.

El límite original de la costa con el río estaba dado por una serie de barrancas (entre ellas las Barrancas de Belgrano) surgidas por las variaciones del nivel del mar (y del estuario del Plata) hace miles de años, el límite antiguo corresponde aproximadamente a las siguientes avenidas: Paseo Colón, Leandro N. Alem, y del Libertador. La selva marginal que se mantiene en muchas costas del río Paraná al norte y al sur de Buenos Aires, no existe más.

Las cuenca de los arroyos se caracterizaba por la existencia de zonas más deprimidas que otras, conocidas como "valles de inundación", de tal modo, el territorio poseía suaves ondulaciones interrumpidas por el sur, ante el amplio valle de inundación correspondiente al Riachuelo, gran parte de las zonas inundables recibieron hasta inicios de siglo XX la denominación de Bañados de Pereyra. La zona más elevada de la ciudad autónoma se encuentra en el barrio de Villa Devoto.

La existencia de una serie de barrancas costaneras bastante abruptas se explica por las variaciones del nivel del mar (y del estuario del Plata) hace miles de años.​
En el pasado el territorio poseía suaves ondulaciones interrumpidas por el sur, ante el amplio valle de inundación correspondiente al Riachuelo, el valle de inundación del Riachuelo fue zona pantanosa (por ejemplo: Los Bañados de Pereyra, desecados a lo largo del siglo XX).

La zona más elevada de la ciudad autónoma se encuentra en el barrio de Villa Devoto​ ubicado en el oeste de la ciudad. El punto más alto de la ciudad es la esquina de Av. Francisco Beiró y Chivilcoy, que se encuentra en dicho barrio, cerca del límite con Monte Castro. Hay que considerar que Monte Castro recibe su nombre de "monte" no porque exista allí algún accidente orográfico, sino por la otra acepción que la palabra "monte" tiene en Argentina: la de una zona arbolada. En efecto, esta zona más elevada de la ciudad, antes de 1880 se encontraba poblada naturalmente por arboledas.

El famoso barrio de La Boca es zona fácilmente inundable por el Río de la Plata, dada su escasa altitud, para evitar su anegamiento durante las sudestadas se ha debido recurrir a sistemas artificiales.

Sismicidad

Buenos Aires se ubicaría, en apariencia, en una región asísmica dentro del territorio de la República Argentina. La región responde a la «falla de Punta del Este», con sismicidad baja. Sólo se pueden percibir ligeros movimientos sísmicos en los pisos más altos de los edificios céntricos, y cuyo origen suelen ser movimientos sísmicos cuyo epicentro se encuentra en el oeste de la república.

Dado el cortísimo período conocido (5 siglos, después de 1500), sólo se conoce que el 5 de junio de 1888 se produjo el terremoto del Río de la Plata de 1888, a las 3.20 UTC-3, con una magnitud en la escala de Richter de 5,5; su epicentro estuvo en 34°36′0″S 57°53′59″O, a 30 km de profundidad, en el centro de dicho río.​ Jamás se tomaron medidas mínimamente antisísmicas. Afectó a todas las poblaciones de la costa del Río de la Plata, especialmente a las ciudades de Buenos Aires y de Montevideo, produciendo leves daños.​

También se debe destacar el sismo ocurrido el 30 de noviembre de 2018, a las 10:27 de la mañana, con epicentro a 32 km al sur de la ciudad y a 25 km de profundidad, con magnitud de 3,8 en la escala de Richter.​

Hidrografía

Además de los ya indicados Río de La Plata y el Riachuelo (que en la provincia de Buenos Aires oficialmente se llama Río Matanza) y el pequeño arroyo Raggio en el límite extremo noreste de la jurisdicción de la CABA, el suelo de la actual Ciudad Autónoma de Buenos Aires se encontraba naturalmente surcado por una serie de arroyos, cañadas y ramblizos, existiendo también algunas pequeñas lagunas.
En efecto: la segunda fundación de Buenos Aires se realizó teniendo como límites sur y norte dos pequeños arroyos: como linde sur el Zanjón de Granados (o Tercero del Sur) que tenía otros dos afluentes temporarios llamados Zanjón de Goyo Vieira y Zanjón de La Convalecencia; como linde norte (y en parte también occidental) el Zanjón de Matorras (o Tercero del Medio). Otro arroyo llamado Manso (cuyo recorrido parcialmente es señalado por la actual avenida Pueyrredón), era también conocido como el Tercero del Norte. Hacia 1850 este arroyo resultaba el límite occidental y septentrional del área urbanizada.
El Tercero del Sur o arroyo Granados se originaba detrás de la estación Constitución. Bajaba por la actual calle Perú, entre la Av. San Juan y Humberto Iº, y continuaba por la calle Bolívar, entre Carlos Calvo y Estados Unidos. Luego se unía a otro curso de agua (el Goyo Vieira) cruzando la avenida Independencia y se unía a otro arroyo (el zanjón de la Convalecencia) al llegar a la calle Defensa; a continuación hacía un codo por la cortada de San Lorenzo y bajaba hasta desembocar en el Río de la Plata.
El Tercero del Medio o arroyo Matorras (en algunos textos mal escrito como "Matorral") se originaba en las cercanías de la intersección de las actuales Independencia y Entre Ríos. Desde allí bajaba en dirección este formando una pequeña laguna en el Hueco de Isidro Lorea (casi en la intersección de la Av. Rivadavia y la calle Paraná actuales); luego, por un recorrido sinuoso próximo al de la actual calle Talcahuano, llegaba a una laguna llamada de Zamudio, en parte de la actual Plaza Lavalle, y recorría las calles Viamonte, Suipacha, Córdoba, Maipú y Paraguay. Finalmente, cruzaba la calle Florida y continuaba por la calle Tres Sargentos hasta desembocar, formando un pequeño delta, en el Río de la Plata.
El Tercero del Norte o arroyo Manso nacía de dos lagunas ubicadas en las cercanías de la intersección de las calles Venezuela y Saavedra. Recorría las calles 24 de noviembre, Av. Corrientes, Paso, Pasteur, Av. Córdoba hasta Sánchez de Bustamante, y descendía, en un pequeño delta, por Gallo, Austria y Tagle hasta el Río de la Plata. Una derivación canalizada de este arroyo corre y desemboca a la altura de la calle Ugarteche por lo que actualmente en varios documentos la actual desembocadura rectificada del arroyo Manso es llamada "arroyo Ugarteche".

Más conocido es el Arroyo Maldonado, originalmente arroyo de La Maldonado. Este arroyo nace en el partido de La Matanza, teniendo sus fuentes principales cercanas a la estación ferroviaria de Isidro Casanova, aunque recién tomaba un cauce definido en los alrededores de la estación de San Justo. Dentro del Gran Buenos Aires corre entubado principalmente por las calles José Mármol, Pedro de Arana, Pedro B. Palacios y Maldonado hasta que, al atravesar la avenida General Paz, ingresa en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, en la cual actualmente corre con algunas rectificaciones bajo la avenida Juan B. Justo, luego prosigue por debajo del Parque de Palermo y por debajo del Aeroparque Jorge Newbery hasta desembocar en el Río de la Plata en la zona de la plaza Puerto Argentino. El Maldonado, a poco de ingresar en la ciudad, recibía por la izquierda un pequeño afluente cuyo curso está bajo el actualmente llamado Paseo de Versailles. Hacia 1888 el arroyo Maldonado señalaba el límite septentrional de la Ciudad de Buenos Aires, y hasta ese año, al norte del arroyo se encontraba el partido de Belgrano (que actualmente es un barrio de la ciudad).
El arroyo Vega (que actualmente corre entubado en gran parte bajo la calle Blanco Encalada) era el eje de la antigua ciudad de Belgrano. Se originaba en los barrios de La Paternal y Agronomía, atravesaba Colegiales y bajaba por Holmberg hasta Juramento. Luego recorría Estomba, Mendoza y Superí hasta volver a retomar Juramento. Atravesaba Freire y Echeverría, recorriendo Zapiola hasta doblar en un codo por Blanco Encalada, y por Húsares y Monroe desembocaba en el Río de la Plata recibiendo antes el aporte de una laguna ubicada en los terrenos que ocupa el actual Estadio Antonio Vespucio Liberti.
El arroyo Medrano nace en el partido de Tres de Febrero. Luego de atravesar la avenida General Paz e ingresar en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, discurre entubado por los barrios de Saavedra y Núñez. Más precisamente, cursa por debajo del Parque Sarmiento, la calle Vilela, el Parque Saavedra, la avenida García del Río y la avenida Comodoro Martín Rivadavia. Después de atravesar la avenida Lugones, corre a cielo abierto, pero rectificado, unos 300 m hasta desembocar en el Río de la Plata.
Casi en el extremo norte de la ciudad, en el barrio de Núñez corría el muy pequeño arroyo Cobos o White o incluso de Díaz (según qué familia fuera la propietaria de los terrenos por los que antaño surcaba)20​ (más raramente "de los Membrillos") que actualmente discurre entubado bajo las calles Campos Salles y Rubén Darío, y desemboca en el Río de la Plata inmediatamente al norte del CUBA y el campus de la Ciudad Universitaria de la UBA, al desembocar pocos metros al norte de la calle hoy llamada Udaondo existe una actual tendencia a llamarle "arroyo "Udaondo" lo cual suele hacer que en muchas ocasiones se le confunda mal con el arroyo Manso cuyo curso expuesto inferior hoy es llamado "Ugarteche".
En el sector sudoeste de la ciudad existe otro importante arroyo, el Cildáñez, afluente directo del Riachuelo. A inicios del s. XX en sus orillas fueron alojados muchos de los mataderos de la ciudad que arrojaban los restos de la faena en su cauce, siendo bautizado por los vecinos como el arroyo de la sangre. El Cildáñez corre actualmente entubado bajo las calles Justo Antonio Suárez, Coronel Cárdenas, Avenida Remedios de Escalada, Avenida Juan Bautista Lasalle, Av. Asturias y luego, también entubado, bajo el Parque Guillermo Brown y el ex-Parque de la Ciudad luego llamado Parque Indoamericano. Al atravesar la avenida Coronel Roca ingresa en el Parque Julio A. Roca en donde corre rectificado y parcialmente a cielo abierto hasta desembocar en el Riachuelo. El arroyo Maldonado está conectado artificialmente con el Cildáñez por un canal subterráneo construido a mediados del s. XX. Tal canal aliviador del Maldonado corre bajo la calle Ruiz de los Llanos y la calle Basualdo.

En los barrios de Barracas y Nueva Pompeya se encontraban divagantes por los Bañados de Pereyra, tres arroyuelos emisarios del Riachuelo, conocidos como Perdriel (famoso durante las Invasiones inglesas), Teuco y Erézcano,​ el Erézcano tiene como su principal afluente al pequeño arroyo San Pedrito (que corre aproximadamente por la actual calle San Pedrito). También en la zona limítrofe entre los barrios de La Boca y Barracas y afluente del Riachuelo corre entubado el arroyo Ochoa (que fuera apodado a fines del S XIX e inicios del siglo XX "arroyo de las Pulgas") y su afluente el arroyo Elía.

A estos arroyos se sumaban cañadas y ramblizos poco profundos, que solo llevaban escasos caudales durante lluvias importantes. Algunas de tales cañadas y algunos de tales ramblizos discurrían por la Av. del Barco Centenera, la Av. El Cano, la Av. Fernández de la Cruz, la calle Anchorena y la calle Río de Janeiro.

La totalidad de los cursos fluviales reseñados —a excepción (obviamente) del Río de la Plata, de 50 km de ancho— y del Riachuelo, ha sufrido un proceso desde 1870, primero de rectificaciones y luego de entubamientos (verdaderas cloaquizaciones).

Fue el ingeniero inglés John La Trobe Bateman el encargado de las obras. El Tercero del Sur iba a ser utilizado como canal de desagüe, por lo que se le dio una amplitud de 4,5 m × 3,5 m de profundidad. El Matorras o Tercero del Medio sufrió igual suerte aunque se hizo a fines del s. XIX famoso su Puente de los Suspiros hecho construir por el intendente Mariano Billinghurst. El puente en sí, aunque era pequeño, tenía un cierto atractivo arquitectónico reforzado porque daba a la esquina en la cual se encontraba el célebre Café de Cassoulets y a un barrio entonces netamente prostibulario (de allí el nombre del puente). Finalmente desistieron del plan y los tres Terceros fueron cubiertos de empedrado, siendo terminadas las obras durante la presidencia de Marcelo T. de Alvear. Aún quedan zonas de túneles por los cuales discurren las aguas (escasas si no es durante grandes lluvias) de los terceros, principalmente el cauce del Granados en los subsuelos del barrio de San Telmo.

En 1908 muchos arroyos fueron encauzados y rectificados, ya que con las crecidas causaban daños a la infraestructura de la ciudad. Fueron canalizados pero se mantenían a cielo abierto, construyéndose varios puentes para su cruce. Finalmente en 1919 se dispuso su canalización cerrada, pero los trabajos comenzaron recién en 1927, terminando algunos en 1938 y otros, como el Maldonado, en 1954.​

En la actualidad (2015) la extensión de ductos subterráneos por los cuales discurren arroyos, ramblizos, cañadas y otras aguas de origen pluvionival en la CABA es de 840 km