W trwającym współcześnie holocenie następują zjawiska niszczenia i wyprzątania pokryw osadów plejstoceńskich. Osady rzeczne występują w dolinach rzek, m.in. w dolinach Kłodnicy i Ślepiotki.
Panewniki położone są na Wyżynie Śląskiej, na Płaskowyżu Bytomsko-Katowickim, będącym częścią mezoregionu Wyżyna Katowicka (341.13). Pod względem jednostek morfologicznych miejscowość ta znajduje się w Rowie Kłodnicy. Środek ulicy Łąkowej w Starych Panewnikach położony jest na wysokości 258,8 m n.p.m., natomiast skrzyżowanie ulic Twardej i Panewnickiej w Nowych Panewnikach na wysokości 270,0 m n.p.m.
Obszar Panewnik znajduje się w dorzeczu Odry, w zlewni Kłodnicy i jej dopływów. Kłodnica ma charakter rzeki podgórskiej o dużej różnicy wysokości i znacznej zmienności przepływu. Rzeka ta przepływa przez tę część Katowic w przebiegu zbliżonym do równoleżnikowego. W rejonie Starych Panewnik zachował się fragment odcinka Kłodnicy w jej naturalnym przebiegu – jedyny zachowany na terenie Katowic. Odcinek rzeki w tym odcinku posiada charakterystyczne meandry i starorzecza. Występują tu zbiorowiska roślinności szuwarowej, łąkowej i torfowiskowej, a towarzyszą nimi kępy zarośli wierzbowych, a na wyższej terasie młode, mieszane drzewostany z dominacją brzozy, osiki i dębu.