Od północy Kokociniec graniczy z lasami (z Lasem Załęskim), a za nimi z Szadokiem i Załęską Hałdą, od wschodu z Ligotą (Starą Ligotą), zaś od południa i zachodu z pozostałą częścią Panewnik (Nowe Panewniki i Wymysłów) i Lasami Panewnickimi. Według podziału fizycznogeograficznego Jerzego Kondrackiego Kokociniec znajduje się w mezoregionie Wyżyna Katowicka (341.13), natomiast pod względem historycznym we wschodniej części Górnego Śląska, do 1951 roku w gminie Panewniki.
Pod względem budowy geologicznej Kokociniec położony jest w zapadlisku górnośląskim, które wypełnia utwory pochodzące z karbonu (głównie zlepieńce, piaskowce i łupki ilaste zawierające pokłady węgla kamiennego). Powierzchniowe utwory, na których leży Kokociniec są zbudowane natomiast z młodszych skał. Utwory plejstoceńskie w postaci glin zwałowych, budują północny Kokociniec, zaś południową część piaski i żwiry fluwioglacjalne. W dolinach cieków wodnych wykształciły się holoceńskie osady rzeczne. Utwory plejstoceńskie powstały pod wpływem trwających w tym czasie zlodowaceń. Pod utworami czwartorzędowymi równoleżnikowo biegnie uskok, zwany uskokiem kłodnickim, rozdzielając dwie części dzielnicy: północną, wykształconą na skałach karbonu górnego i południową, zbudowaną z utworów mioceńskich.