Ο Δήμος Αγίου Δημητρίου συνορεύει, με τους Δήμους Δάφνης- Υμηττού, Ηλιούπολης, Αλίμου, Π. Φαλήρου και Ν. Σμύρνης και οριοθετείται στο βόρειο τμήμα του από τη Λεωφόρο Βουλιαγμένη. Επίσης τον Δήμο διαπερνά το ρέμα Πικροδάφνης που έχει χαρακτηρισθεί ως τόπος ιδιαίτερου περιβαλλοντικού κάλους και καταβάλλεται προσπάθεια για την ανάπλασή του. 

●       Ο μόνιμος πληθυσμός του Δήμου Αγίου Δημητρίου ανέρχεται σε 71.294 κατοίκους (απογραφή ΕΛ.ΣΤΑΤ. 2011)

●       Ο μόνιμος πληθυσμός του Δήμου από την απογραφή του 1991 μέχρι του 2011 παρουσίασε αύξηση της τάξης του 19%,

Πίνακας: Πληθυσμιακή Εξέλιξη του Δήμου Αγίου Δημητρίου 1991-2001-2011

Σύμφωνα με τον ν.3937/2011 (ΦΕΚ 60/Α/31-3-2011) Αρθ. 5, ως σημαντικά στοιχεία φυσικού περιβάλλοντος (οικοτόπων και ειδών) είναι οι περιοχές Natura, τα Καταφύγια Άγριας Ζωής (ΚΑΖ), τα Εθνικά Πάρκα, οι Εθνικοί Δρυμοί κ.λπ.

Στο Δήμο Αγίου Δημητρίου διέρχεται το ρέμα Πικροδάφνης. Το ρέμα της Πικροδάφνης είναι ένα από τα ελάχιστα εναπομείναντα ρέματα της Αττικής, το οποίο εξακολουθεί να διατηρεί ορισμένα σημαντικά υδρομορφολογικά και βιολογικά χαρακτηριστικά του. Πηγάζει από τα δυτικά πρανή του Υμηττού, στην περιοχή του Καρέα, διέρχεται μέσα από τον αστικό ιστό της πόλης και συγκεκριμένα από τους Δήμους Βύρωνα, Ηλιούπολης, Αγίου Δημητρίου, Παλαιού Φαλήρου και εκβάλλει στη θάλασσα εντός των ορίων του Δήμου Αλίμου.

Σχετικά με το ρέμα Πικροδάφνης, το ΣτΕ με την πρόσφατη με αριθμό 2313/2020 απόφασή του έκανε δεκτή την προσφυγή τριών φορέων και μιας κίνησης πολιτών (Ελληνική Εταιρεία Προστασίας της Φύσης, Ελληνική Ορνιθολογική Εταιρεία, Σύλλογος Προστασίας και Περίθαλψης Άγριας Ζωής και η Κίνηση Πολιτών Ηλιούπολης), και ακύρωσε τους περιβαλλοντικούς όρους της διευθέτησης τμήματος του ρέματος, που είχε εγκρίνει το 2016 η Αποκεντρωμένη Διοίκηση Αττικής, για το λόγο του ότι δεν έλαβε χώρα συνολική οριοθέτηση του ρέματος πριν από την περιβαλλοντική του αδειοδότηση. Ειδικότερα, με την αίτηση ακυρώσεως προβάλλεται ότι η προσβαλλόμενη απόφαση πάσχει, διότι εγκρίνει έργα διευθέτησης του ρέματος χωρίς να έχει προηγηθεί η οριοθέτηση του ρέματος στο σύνολό του ή πρόταση για την οριοθέτησή του στο σύνολο αυτού. Για το ρέμα της Πικροδάφνης ισχύουν:

●       Το ρέμα της Πικροδάφνης, συμπεριλαμβάνεται στα ρέματα της Αττικής που έχουν χαρακτηριστεί ως Ιδιαίτερου Περιβαλλοντικού Ενδιαφέροντος (ΦΕΚ 281Δ/23-03-1993).

●       Με το ΦΕΚ 99Δ/27-02-1995, ορίζονται Μέτρα για την προστασία της ρεματιάς Πικροδάφνης. Συγκεκριμένα, στη ζώνη κατά μήκος του ρέματος που περιλαμβάνει τους Δήμους Αγ. Δημητρίου και Π. Φαλήρου, ορίζεται μια περιοχή, εντός της οποίας απαγορεύονται: η έκδοση οικοδομικών αδειών, οι επεμβάσεις επί των πρανών και της κοίτης του ρέματος, οι αφαιρετικές επεμβάσεις στη βλάστηση, η δημιουργία οποιουδήποτε τεχνικού έργου και γενικά «κάθε δραστηριότητα που μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την αλλοίωση της φυσικής ροής των υδάτων και της μορφής του τοπίου και του γεωφυσικού αναγλύφου».

●       1η Αναθεώρηση ΦΕΚ 4672Β/2017: Σχέδιο Διαχείρισης των Λεκανών Απορροής Ποταμών του Υδατικού Διαμερίσματος Αττικής.

●       ΦΕΚ 2693/Β/2018: Το Σχέδιο Διαχείρισης Κινδύνων Πλημμύρας Λεκανών Απορροής Ποταμών του Υδατικού Διαμερίσματος Αττικής.