Unterbach liegt im Südosten der Stadt Düsseldorf und ist mit einer Fläche von 9,13 km²; flächenmäßig der fünftgrößte Stadtteil Düsseldorfs.
Ein großer Teil dieser Fläche ist das Naherholungsgebiet Unterbacher See. Es ist durch einen Waldgürtel von den anliegenden Stadtteilen Düsseldorfs getrennt. Die ersten Ausläufer des bergischen Landes beenden hier die niederrheinische Ebene und geben Unterbach einen, im Vergleich zum restlichen Düsseldorf, hügeligen Charakter. Diese Lage und die Nähe zum Naherholungsgebiet Unterbacher See / Eller Forst und Unterbacher Forst machen es zu einem Stadtteil mit hohem Wohnwert.

Unterbach hat etwa 7500 Einwohner mit einer geringen Bevölkerungsdichte von 816 Einwohner je km² und hat sich als von Düsseldorf räumlich abgeschiedener Stadtteil seinen dörflichen Charakter bewahrt.

Das Einsatzgebiet der FF Unterbach umfasst somit mehr als nur den städtischen Sektor mit Wohnsiedlungen und -häusern, Haupt- und Nebenverkehrsstrassen, Geschäften und öffentlichen Plätzen. Auch der Unterbacher See, die Waldgebiete um diesen herum und im nördlichen Teil des Stadtteils sowie die eng anliegende Landstrasse L404 (Rothenbergstrasse) mit Anschluss an die Bundesautobahn A46 (Anschlusstelle Erkrath) gehören zum Wachgebiet der Löschgruppe 18.