granica ta dalej na północ biegnie wzdłuż ulicy Bytkowskiej do skrzyżowania z ulicą Telewizyjną.

Według podziału fizycznogeograficznego Jerzego Kondrackiego całość dzielnicy znajduje się w mezoregionie Wyżyna Katowicka (341.13). Mezoregion ten stanowi południową część Wyżyny Śląskiej, która jest częścią podprowincji Wyżyna Śląsko-Krakowska. Pod względem krain historycznym Wełnowiec-Józefowiec znajduje się we wschodniej części Górnego Śląska.

Geologia Wełnowiec-Józefowiec pod względem budowy geologicznej znajduje się w zapadlisku górnośląskim. 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 przez zlepieńce, piaskowce i łupki ilaste zawierające pokłady węgla kamiennego, powstałe przed 300 milionami lat na zatorfionych brzegach rozległych jeziorzysk. Do najstarszych warstw karbonu, których wychodnie występują na terenie Katowic, obecnych także w Wełnowcu-Józefowcu, należą warstwy grodzieckie (porębskie;