Die Nordgrenze Sankt Augustins verläuft mit Ausnahme des nordöstlichen Zipfels des Ortsteils Buisdorf im Bereich der Siegniederung. Im Süden hat die Stadt noch Anteil an den auslaufenden Hängen des Siebengebirges. Der Größte Teil des Stadtbezirks ist nahezu eben. Dieser ebene Bereich grenzt ohne besondere landschaftliche Einschnitte an den Stadtteil Beuel der kreisfreien Stadt Bonn im Südwesten und an das Gebiet der Stadt Hennef im Osten. Die Sankt Augustin umgebenden Gemeinden sind fast alle stark industrialisiert, zum Teil mit Großbetrieben mit mehreren Hundert Beschäftigten. Nur der südliche Grenzraum trägt in erster Linie ländlichen Charakter.

 

Karte des Stadtgebietes von Sankt Augustin

 

Der Größte Teil des Stadtgebiets liegt in der Siegburger Bucht, die zur Köln-Bonner-Rheinebene gehört, einem südlichen Ausläufer des tektonischen Einbruchfeldes der Niederrheinischen Bucht. Diese rechtsrheinische Niederterrasse besteht aus mächtigen Kies- und Sandablagerungen aus dem Quartär, auf denen eine Hochflutlehmschicht von 0,5-2 m Mächtigkeit liegt. Durch natürliche Drainage konnte sich die Lehmschicht zu einem fruchtbaren Lehmboden entwickeln, der auf dem Stadtgebiet mittlere Bodengüten zwischen 50 und 64 bildete. Diese Schicht wird zu den Flüssen hin immer geringer, so dass in den Talauen die nährstoffarmen Aueböden vorherrschen.
Östlich der rechtsrheinischen Niederterrasse schließt sich als Mittelterrasse die bergische Heideterrasse an, die durch die Täler der Sieg und des Pleisbaches unterbrochen wird. Sieg und Pleisbach fließen auch durch Sankt Augustin. Die Kies- und Sandböden überdecken die ganze Mittelterrasse und teilweise auch den Rand der Niederterrasse, wobei sie häufig zu Dünen aufgeweht sind und zum Gebirgsrand hin ein unruhiges, mit Heide und Wald bewachsenes Relief bilden. Die Mittelterrassenlandschaft umfasst nördlich der Sieg außerhalb des Stadtgebiets von Sankt Augustin die Wahner Heide und den Siegburg-Lohmarer Wald, innerhalb der Stadt südlich der Sieg die Hangelarer Heide. Soweit die Kiese und Sande nicht mit Hochflutlehm bedeckt sind, sind lediglich geringwertige Sandböden vorzufinden.
Im Südosten steigt das Stadtgebiet auf die sich der Mittelterrasse anschließenden Hauptterrasse bis auf 110 m an. Sie gehört zum Pleiser Hügelland, das naturräumlich zum Unteren Mittelrheingebiet zählt, dessen Untergrund Sande, Tone und Tuffe bilden, die zum Teil mit einer bis zu 15m mächtigen Lößdecke bedeckt sind, so dass hier der ursprüngliche Wald von landwirtschaftlicher Nutzung verdrängt wurde. Die Randbezirke Sankt Augustins im Norden und Süden sind landschaftlich reizvoll. Die Siegniederung bildet ein durchlaufendes Grünband mit Wiesen und Resten von Auenwäldern. Sie stellt auch die natürliche Grenze zwischen dem Entwicklungsraum Sankt Augustins und den Städten Troisdorf und Siegburg dar. Ebenfalls von besonderem landschaftlichen Reiz ist die von 70-160 m über NN ansteigende südliche Randzone des Pleiser Hügellandes, die von den Hängen des Westerwaldes gebildet wird. Hier sind noch grössere Waldflächen vorhanden. Von den Hängen aus bietet sich ein eindrucksvoller Fernblick über die Köln-Bonner-Bucht und zu den Höhen des Bergischen Landes im Nordosten. Ein wichtiges landschaftliches Element bildet der stellenweise noch von Wildbewuchs begrenzte Pleisbach, der von Süden kommend das östliche Stadtgebiet bis zu seiner Einmündung in die Sieg nördlich des Stadtteils Niederpleis durchfließt.