Größere zusammenhängende Freiflächen bilden die Schnelsener Feldmarken, die Eidelstedter Feldmark und das Niendorfer Gehege. Sie sind Bestandteil der zentralen Landschaftsachse des Bezirks, die sich über innerstädtische Grünflächen im Grenzbereich zwischen Stellingen und Lokstedt bis zum Stadtteil Eimsbüttel fortsetzt und dort mit Unterbrechungen über den Eimsbütteler Grünzug und den Isebekkanal die Alster und über den Sternschanzenpark die Wallanlagen erreicht.
Die höchste natürliche Erhebung findet sich in Stellingen zwischen dem Försterweg und dem Betriebsbahnhof Langenfelde im Bereich des Kleingartenvereins Besthöhe mit 27,4 Meter über Normal Null. Die tiefsten Flächen liegen an den Ufern von Alster und Isebekkanal, deren Wasserspiegelhöhe bei 3 Meter über Normal Null liegt.
Die beliebtesten Erholungsflächen sind das Alstervorland und das Niendorfer Gehege. Der längste Wanderweg ist der Kollauwanderweg, der am Vielohweg beginnt und die Kollau bis zu ihrer Mündung in die Tarpenbek begleitet. Naturnahe Flächen liegen im Bezirk vor allem an den Gewässerläufen und Rückhaltebecken, im Niendorfer Gehege und in den Feldmarken sowie auch im Ohmoor in Niendorf, dessen offene Grünlandflächen und kleine Waldbereiche aus einem ehemaligen Hochmoor hervorgegangen sind.

Die Entwässerung des Bezirks erfolgt über Siele, Straßengräben, 23 Rückhaltebecken und 56 Kilometer lange Gewässerläufe. Knapp 75 Prozent der Fläche werden dabei in die Alster, zirka zehn Prozent nach Schleswig-Holstein in die Pinnau und zirka 15 Prozent über Mischsiele und Kläranlagen in die Elbe geleitet.
Die bedeutendsten Fließgewässer des Bezirks sind die Kollau und die Tarpenbek, beides natürliche Bäche, die zwar in ihrem Lauf über längere Strecken verändert wurden, aber durch ihre überwiegend grün geprägten Niederungsräume eine wichtige Verbindungsfunktion besitzen. Im dicht besiedelten Kerngebiet kommt dem Isebekkanal eine hohe Bedeutung zu, der ebenfalls von Grünflächen gesäumt wird. Die größten Wasserflächen des Bezirks sind die Außenalster, der Schnelsener Moorteich und der Rahwegteich in Niendorf.
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