A pesquisa envolveu um estudo geomorfológico e a análise ambiental em sub-bacia na cidade de Sorocaba-SP onde se situa o Jardim Botânico Irmãos Villas-Bôas, correlacionando processos físico-ambientais e aspectos da ocupação e uso do solo. O referencial teórico-metodológico envolveu abordagens sobre a caracterização do relevo e análise ambiental, com revisão bibliográfica, trabalhos de campo, mapeamento e qualidade da água. Na análise do relevo, foram discutidos aspectos da morfoestrutura, morfoescultura e interferências da ação antrópica na paisagem. A área do Parque está localizada em um canal de 1ª ordem, afluente direto do Rio Sorocaba, em setor onde este curso fluvial apresenta inflexão do sentindo SSW-NNE para NE-SW. A geometria do relevo configura amplo anfiteatro, e o baixo curso deste canal tributário já ocorre sobre a planície fluvial do curso principal. Foram realizados testes de qualidade da água, em 03 pontos de coleta, e verificados os parâmetros de temperatura, OD, Ph, TDS, ORP e Condutividade, que revelaram condições razoáveis, porém já alertam para a ampliação das ações de gestão ambiental. A alta bacia apresenta declividades acentuadas, o que impôs restrições ao uso e ocupação da área, fator determinante para a manutenção do fragmento florestal presente na área. Problemas ambientais foram identificados como a baixa densidade florestal no fragmento, falta de manutenção, resíduos sólidos descartados na área fora do Parque e inundações na baixa bacia. Conclui-se sobre a necessidade de articulação de políticas de preservação ambiental que considerem as características do relevo local, integradas à ações de conscientização ambiental para a população.