水所聚曰淀。高梁桥西北十里，平地出泉焉，滮滮四去，潨潨草木泽之，洞洞磬折以参伍，为十余奠潴。北曰北海淀，南曰南海淀。或曰：巴沟水也。水田龟坼，沟塍册册，远树绿以青青，远风无闻而有色。
——《帝京景物略》
海淀区的地理环境
海淀区位于京城西北，地处上风上水，兼有山地平原，地形西高东低。西部山区统称西山，属太行山余脉。聂各庄、北安河一带，山势较巍峨陡峭，海拔较高。最高峰为阳台山海拔1278米，南部诸山海拔在200米～600米之间。西山东部为向东微倾斜的平原，属华北平原的西北边缘。以百望山为界，山南称山前，山北称山后。山前平原为永定河冲洪积扇，山后平原为南沙河、南口洪冲积扇，平原海拔35米～50米。平原残丘有玉泉山、万寿山、荷叶山、田村山。
海淀区历史上湖、泉众多，河流交错，是金中都、元大都重要地表水源地。至明清两代，玉泉水系成为北京城惟一的地表水源地。丰沛的水源为京都供水、漕运、灌溉，对经济、园林，环境起了巨大作用。
海淀西部山区和部分山峰
海淀区西部山区按山体走向和山脊海拔高程差异以北安河乡寨口沟，北东向断层为界，可分为两个部分。
一、从聂各庄乡北部区界到北安河乡寨口沟称大西山，山体总的走向近于南北向，区境内长约9公里，宽约2公里～3公里。海拔高程以北安河乡西部阳台山为中心，向南向北递减，主体山脊一般在600米～1 200米之间。从聂各庄乡北到北安河乡以西海拔300米～600米高度，山体巍峨，基岩裸露，土层较薄，植被稀少。在平缓的山顶和山坡土层较厚，植被生长茂盛。
二、北安河乡寨口沟以东山区部分，山体主山脊海拔高程在200米～600米之间，称小西山。植被生长茂盛、山势平缓。山体主山脊从北安河乡寨口沟到白家疃村南，走向为南东；再向东到百望山，山脊走向转为近于东西向。从寨口沟到百望山，长度约13公里，宽约2公里～3公里。山体北坡较缓，山沟较平直；山体南坡较陡。在白家疃村南，主山脊有一分枝延向香山、八大处一带，其走向近于南北向，长7公里～8公里。海淀区西部山峦起伏，有大小山峰60多座，其中海拔600米以上的18座。整个山势呈南北走向，仅黄道岭处向东稍有延伸至百望山，呈东西走向。
聂各庄、北安河乡西侧一带，山势巍峨，山坡陡峭。最高峰为阳台山，海拔1278米。温泉、冷泉、韩家川I以南及香山、青龙山一带，山势低缓，属低山丘陵，一般海拔200米～600米。平原残丘有玉泉山、万寿山、田村山等。
妙峰山，位于门头沟区东北部与昌平区交界处。海拔1291米。顶部较平缓，东侧陡峭，山脊呈东北一西南走向。山峰挺秀，松柏苍翠，风景优美，多有古刹名寺。尤以金代栖隐寺称名。金章宗辟建西山八大水院，当有仰山院在山之东南麓。清末至民国间，山上的碧霞元君庙(俗称娘娘顶)香火极盛。每年农历四月初一开山，至二十八结束，届时环畿三百里间，四方辐辏，奔走络绎，方轨叠迹，日夜不止。沿途茶棚酒肆，张灯结彩，以待行人少息。故妙峰山庙会名扬幽燕大地。该山盛产玫瑰花，特别是东南坡的涧沟有“玫瑰谷”之称。
香山，在海淀区西侧。海拔571米。山顶有二巨石状如香炉，因名香炉峰，省称香山。又峰顶陡峭，登者望而却步，故俗名“鬼见愁”。辽代已见香山之名，有辽末自立为帝的耶律淳永安陵。金代建大永安寺、行宫、会景楼、祭星台，进行开发。清康熙、乾隆间进行大规模营建，形成皇家园林静宜园，为著名“三山五园”之一。又有健锐营八旗分驻附近。民国间辟为香山公园。官僚军阀大修宅园别业，并设香山慈幼院。1948年中共中央由西柏坡迁北平，暂住香山双清别墅。山上植被良好，秋天霜叶红于花，成为京都著名景观，游人颇众。碧云寺在其北。
玉泉山，在颐和园西。山呈南北向，长约1300米，东西最宽处450米。主峰海拔100米，相对高度50米。山多涌泉，泉水晶莹如玉，故名玉泉山。最大的一组泉眼在西南麓，名玉泉，有“天下第一泉”之称。旧日泉水从石穴中喷涌，水柱高达尺许，“玉泉垂虹”或“玉泉趵突”是燕京八景之一。玉泉之水潴为西湖(今昆明湖前身)，成为金元明清时期北京城的主要水源。元代开专渠引玉泉水入大都城皇宫，名为金水河。金章宗在此山建有行宫。清代辟建为皇家园林静明园，为“三山五园”之一。山上旧多寺庙。三座宝塔成为颐和园重要借景。
阳台山，亦作旸台山，俗称大阳山、阳山，历史上又称云峰山、妙高峰。位于海淀区西北部与门头沟区交界处。最高峰海拔1278米。山势高耸，顶部平广如台，故名。植被良好，环境优美，历史上多寺庙，尤以辽建大觉寺最著名，为金章宗清水院。东坡有鹫峰，是京郊名峰。北有凤凰岭、观石山。清至民国间，妙峰山娘娘庙香火盛时，赴山进香之道多经该山，有中道、中北道、北道三路。
凤凰岭，别名驻跸山， 在海淀区聂各庄台头村西，海拔239米。青山绿水、花树茂盛、水景秀丽。凤凰岭有“小黄山”之称，多奇峰怪石，以及神泉流水，景观美好，有龙泉寺、白塔水库、水帘洞、观景台、金龙潭、上方寺、玲珑塔、甘洌泉等景点多处，黄普寺位于凤凰岭南线进香老北道上，是金章宗的八大水院之一“圣水院”。还有桃园杏海、银碎玉、深秋红叶、白玉倒悬等著名景物、人文景观等。