Buca, İzmir’in 9 kilometre güneydoğusunda kurulmuştur. Nif Dağı’nın güney eteklerine yerleşmiştir. Yüzölçümü 178 kilometrekare, denizden yüksekliği 38 metredir. Buca’nın kuzeyinde Konak, kuzeydoğusunda Bornova, doğusunda Kemalpaşa, güneyinde Torbalı, güneybatısında Menderes, batısında Gaziemir ve Karabağlar ilçeleri bulunmaktadır. Buca, İzmir’in en eski yerleşim yerlerinden biridir. İlçenin kırk yedi mahallesi vardır. Bütün yerleşim birimleri ovada kurulmuştur. Buca’da çarpık kentleşme pek görülmemektedir. Güven, Yiğitler, Efeler, Ufuk, Dumlupınar, Menderes, Valirahmibey, İnkılap, Evka-1 gibi en büyük mahalleleri düzgün kentleşmiş; Gediz gibi dışta kalan mahallelerdeyse çarpık kentleşme görülmektedir.
Buca düz ve verimli topraklara sahiptir. Tınaztepe, Tıngırtepe, Zeytintepe, Koşutepesi ve Karacaağaç gibi tepeleri de vardır. Nif Dağı’ndan doğan Meles Çayı, Şirinyer’den geçer ve Halkapınar’da denize dökülür.
Buca’ya bağlı, Kaynaklar beldesinin yanı sıra, Kırıklar, Karacaağaç ve Belenbaşı adında üç köyü yeni kanunla birlikte mahalle statüsü kazanmıştır.
