Osiedle Tysiąclecia położone jest w obrębie śląsko-krakowskiego regionu hydrogeologicznego. Utwory wodonośne występują tu we wszystkich warstwach stratygraficznych, lecz ich znaczenie jest uzależnione od czynników geologicznych, hydrogeologicznych oraz wpływu człowieka. Większe kompleksy występują w dolinach Rawy i Kłodnicy. Osiedle Tysiąclecia położone jest w obrębie Głównego Zbiornika Wód Podziemnych nr 329 Bytom, mającego charakter krasowo-szczelinowy, lecz nie posiada on na terenie dzielnicy zasobów użytkowych.
Przyroda i ochrona środowiska thumb|Jeden ze skwerów na osiedlu (2013)|lewo
Obszar dzielnicy mimo dużej gęstości zaludnienia charakteryzuje się znacznym udziałem terenów zielonych, zwłaszcza dzięki sąsiedztwu dwóch dużych kompleksów zielonych – dawnego użytku ekologicznego Stawy na Tysiącleciu (od 2012 roku wschodnią część dawnego kompleksu stanowi park Bederowiec) wraz z kompleksem leśnym (w częściach południowej i południowo-zachodniej dzielnicy) oraz Parku Śląskiego (poza granicami miasta;