幽州之地，左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济，诚天府之国。而太行之山自平阳之绛西来，北为居庸，东入于海，龙飞凤舞，绵亘千里。重闗峻口，一可当万。独开南面，以朝万国，非天造此形胜也哉！

——《钦定日下旧闻考》卷五

北京在华北大平原的北端，三面重山环绕，中间形成一个小平原，叫做“北京小平原”， 是由永定河、潮白河、温榆河、大石河、拒马河、洵河等大小河流的洪积冲积扇拼连而成，并与华北大平原紧密相连，为华北大平原的北端。因为其西部、北部和东北部三面群山连绵，如屏如壁，势若海湾，所以又叫做“北京湾”。 北京城坐落在北京小平原的中西部。北京市的西部、北部和东北部是连绵起伏、重峦叠嶂的山地。西部属太行山之北端东麓，西北部别称军都山，北部和东北部属燕山山脉之西端南麓。多为低山(海拔500—1000米)、中山(海拔1000—3500米)和丘陵(海拔500米以下，相对高度不超过200米)。

北京西山，泛指北京城以西的山地。广义的北京西山包括房山区西部、丰台区西部、门头沟区、石景山区西北部、海淀区西北部及昌平区西南部的山地。狭义的北京西山是指距北京城较近的丰台区西部、门头沟区东部、石景山区西北部、海淀区西部的山地。大部分是低山丘陵，有少数是中山。

北京西山人类活动历史悠久。房山区周口店龙骨山是六七十万年前“北京人”、10万年前“新洞人”和2万年前“山顶洞人”的故乡。门头沟东胡林是新石器时代早期“东胡林人”的故乡。自晋代以来直至明清，佛门僧徒不断地在这里修寺建刹，佛教文化极其昌盛，潭柘寺、戒台寺、云居寺、碧云寺、卧佛寺等都是名扬海内外的古刹。金、元、明、清时期，皇家又在西山或山麓地带辟建离宫别墅，金章宗有西山八大水院，清代建成了香山静宜园、玉泉山静明园、万寿山清漪园等大型皇家园林，故北京西山历史文化积淀极其丰厚辉煌。流出西山的永定河与玉泉山玉泉曾是北京城的主要水源。“西山晴雪”和“玉泉趵突”为燕京八景之一。