Eskişehir’in güney tepelerinde meskun, tarihi Odunpazarı İlçemizin oldukça ilginç bir kuruluş söylencesi vardır.
      “Kente ilk yerleşmeye gelenler üç koyun ciğerini birer sırığın üzerine yerleştirerek, bu sırıkları bugün bilinen isimleriyle Şarhöyük, Porsuk kenarı ve Kurşunlu Camii’nin olduğu yerlere dikerler. Şarhöyük ve Porsuk kenarına konulan ciğerler hemen bozulur. Kurşunlu Camii’nin yakınına yerleştirilen ciğerlerse bozulmadan kalır. Böylece en temiz havanın burada olduğuna karar verilerek, buraya yerleşilir. ”Bazı araştırmacılar, Osmanlı Devleti’nin Odunpazarı’nda kurulduğunu o dönemlerdeki adının ise, “Karacaşehir” olduğunu kayıtlara geçmiştirler.
Odunpazarı üzerine kayıt düşen kimi araştırmacılara göre ise; Bizans döneminde Dorylaion şehri olarak bilinen ve 1176 yılında Selçuklu hükümdarlarından II. Kılıçarslan tarafından fethedilen şehir uzun süre Sultanönü Sancağı olarak kalmıştır. Bizans'tan Selçuklulara, Osmanlılardan Cumhuriyet'e kadar uzanan kadim bir şehirdir. Yine bazı tarihçilere göre Karacaşehir olarak bilinen Odunpazarı; Eskişehir'in güney kesimindeki tepelerin üzerine kurulmuştur. Eskişehir'de 1905 yılında çıkan büyük yangın kentin aşağıda bulunan esnaf bölgesini ortadan kaldırınca, ticarethaneler ve kamu yapılarının bu bölgeye doğru kaydığı "Odunpazarı" ismini alan bölge, aynı zamanda; lületaşı ustaları, bakırcılar ve demirciler gibi geleneksel sanatlarının isimleriyle anılan sokakların kurulmasına sahne olmuştur. Osmanlı sivil mimari örneklerini koruyan kent, kıvrımlı yolları, çıkmaz sokakları, ahşap süslemeli bitişik düzenli, cumbalı evleri ile örf, adet ve geleneklerini koruyarak bir bütün olarak günümüze kadar gelmiştir.
 
İlçemiz deniz seviyesinden 869 metre yüksektedir. Coğrafi konumu 39.758888 enlem ve 30.525833 boylamdır.  
Odunpazarı İlçesi Kuzeyde ve Batıda Tepebaşı İlçesiyle, Güneyde Kütahya İli,   Seyitgazi ve Mahmudiye İlçeleriyle, Doğuda ise Alpu İlçeleriyle sınırlıdır. 
İlçemizdeki en önemli yeryüzü şekli Türkiye’ ninde en önemli akarsularından biri olan  Sakarya  Nehrinin kolu Porsuk çayıdır. 
İlçemizde iklim tipik bir kara iklimi özelliği gösterir. Yağışlar, kışın kar ve yağmur halinde görülür. Aralık ayından itibaren yağışlar daha çok kar şeklindedir. Nisan ayı sonundan itibaren havalar ısınmaya başlar.