Dellwig liegt im Nordwesten der Stadt, an der Grenze zu Oberhausen und Bottrop. Der 3,62 km² umfassende Stadtteil gehört mit den benachbarten Stadtteilen Borbeck, Bergeborbeck, Frintrop, Bedingrade, Gerschede und Schönebeck zum Stadtbezirk IV. Etwas mehr als 12.000 Einwohner*innen leben hier.
Zwischen den Wohngebieten finden sich im Stadtteil zahlreiche Grünflächen. Fast ein Viertel der Fläche von Dellwig besteht aus Parks, Grünanlagen, Spiel- und Sportplätzen sowie Wald- und Wasserflächen.
Der Rhein-Herne Kanal und der Gleispark laden zur Naherholung in Dellwig ein. Radfreunde begeistert der ca. 230 km lange Emscher Park Radweg, der über den Rhein-Herne Kanal von Duisburg bis nach Hamm führt. Ebenfalls in unmittelbarer Nähe zum Kanal liegt das Freibad "Hesse", das einzige Schwimmbad im Essener Norden.