Altglienicke liegt im Südosten Berlins, nahe dem Flughafen Schönefeld. Der Ortsteil befindet sich nordwestlich des 52 Meter hohen Falkenbergs. Der Falkenberg und die 1962 eröffnete S-Bahnstrecke nach Schönefeld trennen Altglienicke nach Osten hin vom Ortsteil Bohnsdorf. Nach Norden erzeugt der Teltowkanal die Grenze zum Ortsteil Adlershof. Westlich schließt sich der Ortsteil Rudow im Bezirk Neukölln von Berlin an.
Im Süden liegt hinter der Berliner Landesgrenze zum Land Brandenburg die Gemeinde Schönefeld. Der Ortsteil wird topografisch durchzogen vom Übergang des Höhenzuges Teltow zum Berliner Urstromtal, der sogenannten „Hangkante“. Daher liegt umgangssprachlich der historische Ortskern vor oder unter dem Berg, die weiteren, erst später erschlossenen Siedlungsgebiete nach Süden hin, am oder auf dem Berg. Östlich des 1951 von der Reichsbahn errichteten Berliner Außenrings befindet sich die einst vor allem von Villen beschaffen Altglienicker Ortslage Falkenberg.
Altglienicke besteht darüber hinaus aus zahlreichen Siedlungen mit eigenem Charakter: im Wesentlichen Spreetal, Altglienicker Höhe, Grüneck, Sachsenberg, Falkenhöhe und dem Altglienicker Grund. Diese aus der Flur kommenden Bezeichnungen projizieren sich noch heute in verschiedenen Straßennamen wieder. Ab Ende der 1980er-Jahre entstanden auf bis dahin landwirtschaftlich genutzten Flächen größere Neubausiedlungen, die über eigene Bezeichnungen verfügen. Das noch zu DDR-Zeiten zwischen 1987 und 1990 in Plattenbauweise errichtete Gebiet an der Schönefelder Chaussee wird als „Kosmos-Viertel“ bezeichnet. Nach 1990 entstanden als weitere Neubaugebiete das „Kölner Viertel“, das „Ärztinnenviertel“ und das „Anne-Frank-Carée“. Die Namen nehmen Bezug auf die in den Vierteln vorherrschenden Straßennamen.
Entlang der westlichen Ortsgrenze zu Rudow entstand zum Teil in Tunnellage gelegen, als Abschnitt der A113, die Autobahnverbindung von der Berliner Innenstadt zum Flughafen Schönefeld. Die Eröffnung der Autobahnverbindung fand im Mai 2008 statt. Als Ausgleichsmaßnahme zum Weiterbau der Autobahn entstand der Landschaftspark Rudow-Altglienicke. Er wurde am 27.05.2009 eröffnet. Der neue Park verbindet Rudow und Altglienicke. Mit der rund 64 Hektar großen Grünanlage im Berliner Süden soll die Verbindung der beiden Ortsteile erhalten bleiben und der durch den Bau der Autobahn 113 entstandene Eingriff in die Natur ausgeglichen werden. Der Mauerstreifen ist nun ein Landschaftspark. Entlang der A113 nach Schönefeld kann man jetzt laufen, radeln, skaten, reiten.
Altglienicke hat 26.000 Einwohner, zehn Kindertagesstätten, vier Grundschulen, eine Realschule, ein Gymnasium, vier weitere Schularten, acht Allgemeinmediziner, 13 Zahnärzte und eine Seniorenfreizeitstätte.
Verkehrsverbindungen in Altglienicke sind die S-Bahnhöfe Altglienicke und Grünbergallee und die Omnibuslinien 160, 163 und 260.
