上馬地形図

河川は北沢川が西から東に流れ、さらに北沢川に合流するいくつかの小川・水路等が一部で起伏のある地形を形成し、下北沢駅は「支流」が形成する谷に位置している。下北沢のほとんどが北沢川の流域に当たる（参考：東京都都市整備局『目黒川流域豪雨対策計画』他）。他に、玉川上水の水路が笹塚との境界付近を概ね北西から幡ヶ谷方面に向けて通る。ただ、これらの河川等は昭和時代までにほぼ暗渠化され、遊歩道の敷地などとなっている。さらにかつては、当地区北部で三田用水が玉川上水から分水され、大山町、上原との境界に沿って流れていたが、暗渠化の後に廃止されている（参考：旧版地図、他）。玉川上水の水路は現在ほぼ暗渠化され、遊歩道として整備されている。

平均標高：41 m

平均標高：27 m

平均標高：21 m

平均標高：37 m

平均標高：40 m