Расположен челябинский бор на правом берегу реки Миасс. Общая протяжённость с северо-востока на юго-запад — около 5,5 километра, средняя ширина — около 2 километров. Общая площадь бора, за вычетом свободных от леса площадей, не более 12 квадратных километров, из них лесной площади — 1138 гектаров, а лесопокрытой — 852 га. Бор возвышается над уровнем реки на 25—40 метров, его самая высокая точка расположена в 60 метрах над уровнем реки Миасс и в 273 метрах над уровнем моря. В 1740-х годах бор имел протяженность свыше 12 километров и доходил на юге, на правом берегу, до поселка Сосновского. Теперь от сосен здесь осталось одно лишь название селения. Площадь бора тогда была более 25 квадратных километров. В начале XX века Челябинский сосновый бор занимал по длине около 9,6 км, располагаясь вдоль обоих берегов Миасса, ширина бора была более 2,13 км, то есть площадь его составляла около 19,2 квадратных километров. К 1940 году площадь бора сократилась, длина его стала менее 7 километров, а