El districte de Sants-Montjuïc és el més extens de Barcelona, amb una superfície de 2.090 hectàrees, que representa gairebé la quarta part del terme municipal de Barcelona, i una població de 182.685 habitants. L'extensió real del districte és de 549,2 hectàrees, si s'exclouen les zones no habitades.

Els límits de Sants-Montjuïc són, d'una banda, els termes municipals de L'Hospitalet de Llobregat i el Prat de Llobregat, i de l'altra, a Barcelona, l'avinguda de Madrid i el carrer de Berlín, que el separen de les Corts; i els carrers de Numància i Tarragona i les avingudes de Josep Tarradellas i el Paral·lel, que el separen de l'Eixample, Ciutat Vella, i el mar.

Aquesta heterogeneïtat del territori es tradueix en una gran diversitat social i humana. L'extensió real del districte és molt inferior si se n'exclouen les zones no habitades, com el port de Barcelona, el polígon industrial de la Zona Franca i bona part de la muntanya de Montjuïc.