Als ehemals selbstständige Hafenstadt mit vielen umliegenden Dörfern, vor allem entlang der Elbe, ist der Bezirk Altona besonders durch diesen Fluss geprägt. Die historische Ausrichtung erfolgte entlang der Elbe mit seinem Elbstrand und dem hohem Elbufer. Zwischen Elbstrand und dem Flächen auf dem hohen Elbufer ergeben sich zum Teil Höhenunterschiede von bis zu 80 m. Die historisch geringer besiedelten Geestflächen fallen meist flach geneigt nach Norden ab.
Als Fließgewässer im Bezirk sind insbesondere die Wedeler Au und Düpenau zu nennen, welche nach Westen bzw. Nordwesten in die Nachbargemeinden Schleswig-Holsteins entwässern. Nur die kleine Flottbek fließt direkt in Othmarschen tidebeeinflusst in die Elbe (s. NSG Flottbektal).
Von den ehemals großen Feldmarken sind nur noch Teile vorhanden. Hiervon macht die Rissen-Sülldorfer Feldmark mit ihrer Knicklandschaft und den offeneren Niederungswiesen den größten Teil aus. Besonders sehenswert ist auch das letzte erhaltene Geestdorf Hamburgs: Das Dorf Sülldorf. Aber auch die Osdorfer Feldmark ist für die Naherholung von besonderer Bedeutung. Im südwestlichen Bereich des Bezirks befindet sich die kleinflächig ausgeprägte Tinsdaler Feldmark.
In den westlichen Bereichen des Bezirks konnten sich auch noch kleinflächig Moor- und Heideflächen erhalten, die als Naturschutzgebiete unter Schutz gestellt wurden (s. NSG Wittenbergen und NSG Schnaakenmoor).
Im Nordwesten des Bezirks liegt mit dem Forst Klövensteen ein bedeutender Erholungswald mit einem sehenswerten Wildgehege, vielen Reitwegen, Spielplätzen und einer guten Erholungsinfrastruktur. Mehr zum Thema Erholung im Forst Klövensteen und in der Rissen-Sülldorfer Feldmark unter Forst Klövensteen und www.regionalpark-wedeler-au.de.
Die Landschaftsachsen Hamburgs bilden zusammen mit dem ersten und dem zweiten Grünen Ring das sogenannte Grüne Netz. Der erste Grüne Ring stellt die heutzutage in großen Teilen parkartig gestaltete ehemalige Stadtbefestigung in Form der Wallanlagen usw. um den Altstadtkern herum dar, während der zweite Grüne Ring als Verbund von Parks und Grünanlagen kreisförmig im Abstand von ca. 8 km um den Rathausmarkt in der Stadtlandschaft liegt. Das Grüne Netz leistet somit die grundlegende Grünversorgung Hamburgs und kann von den Bürger:innen anhand der Fachkarte "Grün Vernetzen" zu Fuß oder mit dem Fahrrad erlebt werden. Der 2021 vom Senat mit den Bezirken sowie zahlreichen öffentlichen Unternehmen geschlossene Vertrag für Hamburgs Stadtgrün sieht vor, dass die Flächen des Grünen Netzes innerhalb des 2. Grünen Rings einschließlich vorhandenen Bestands an öffentlichen Grün- und Erholungsanlagen von einer weiteren Bebauung freizuhalten sind. In der äußeren Stadt (also außerhalb des zweiten Grünen Rings) sollen die Flächen des Biotopverbundes, der Landschaftsachsen und Landschaftsschutzgebiete als großflächige Naturräume erhalten bleiben. Die Landschaftsplanung in Altona setzt diese Ziele durch die entsprechende Prüfung von Bauanträgen und bei der Erstellung von Bebauungsplänen um.
In den Landschaftsachsen Altonas als bedeutende Räume für die Naherholung befinden sich bedeutende Grünzüge und Parkflächen:
- Entlang der Elbe liegen von Ost nach West:
Der Antonipark (Park Fiction), der Altonaer Balkon, der Heinepark, der Donners Park, der Rosengarten, der Strandbereich Övelgönne, der Elbuferweg (Hans-Leip-Ufer), Schröders Elbpark, der Hindenburgpark, Teufelsbrück mit dem Fähranleger und dem Zugang in den Jenischpark, der Elbuferweg mit Zugang zum Hirschpark und zum Baurs Park, der Elbhöhenweg über den Bismarckstein, den Schinckelspark und den Polterberg zum Römischen Garten, der kleine Elbpark am historischen Wasserwerk, der Waldpark Falkenstein, der Sven-Simon-Park und der Luuspark im Übergang zum Naturschutzgebiet Wittenbergen mit wunderbaren Ausblicken über die Elbe. Einen Download hierzu gibt es hier: Freizeitroute. - Der Grünzug Neu-Altona mit dem Fischmarkt, der Hauptkirche St. Trinitatis, dem alten jüdischem Friedhof, dem Walter-Möller-Park, dem Wohlers Park (ehem. Friedhof Norderreihe) und dem Bertha-von-Suttner-Park.
- Der Volkspark Altona in Bahrenfeld mit dem Dahliengarten und dem Schulgarten sowie dem Hauptfriedhof Altona und den Sportarenen.
- Der Jenischpark in Othmarschen als Landschaftsgarten nach englischem Vorbild und besonders wertvoller erhaltener Teil einer „ornamented farm“ aus dem Ende des 18. Jahrhunderts - mit dem kleinsten Naturschutzgebiet Altonas in seiner Mitte. Der sehenswerte Wesselhöftpark und der Westerpark schließen sich im Westen an, der Botanische Garten im Norden sowie der Reemtsmapark im Osten.
- Der Goßlers Park und der Hessepark in Blankenese.
- Der Waldpark Marienhöhe mit seiner alten Kiesgrube in Rissen / Sülldorf.
Einen Überblick zu Hamburgs Grün gibt es unter static.hamburg.de/fhh/epaper/gruen und www.hamburg.de/parkanlagen.
In der Veröffentlichung „Altonaer Bewegungsrouten“ wurden einige Grünverbindungen in den Stadtteilen, die sich als Joggingstrecke, für eine Wanderung oder eine Radtour besonders gut eignen, ausführlicher darstellt.
Neben dem städtischen Radwegenetz werden einige landschaftsorientierten Rad-Rundtouren auch in der Karte des Regionalparks Wedeler Au weiter ausgearbeitet und in einer Übersichtskarte dargestellt.