Septèmes-les-Vallons est une commune limitrophe du nord de Marseille. Elle appartient au territoire de la métropole Aix-Marseille Provence. La commune est enserrée entre plusieurs massifs, le massif de l'Etoile à l’est, le massif de la Nerthe à l'ouest et en son centre le massif de Belvère (avec un projet d'Arrêté de Protection de Biotope [APB]) et des axes de circulation routière et ferroviaire.
Le territoire communal présente un intérêt patrimonial et écologique important, il est composé de près de 2/3 de zones naturelles et îlots de nature en ville (67%) dont près de sa moitié (49.41 %) d’espaces boisés classés.
Il est traversé dans la quasi-totalité de sa longueur, par le cours d’eau Caravelle – Aygalades. Ce ruisseau prend sa source au sein du massif de l’Étoile en limite communale, et bénéficie d’une protection de sa ripisylve au Schéma de Cohérence Territoriale [SCOT] et au Plan Local d’Urbanisme [PLU].