メキシコ在住でメキシコシティには何度も行った事があらますが、地域によります。
ローマ地区、コンデサ、ソカロ周辺、レフォルマ通り、なら夜8時〜9時位までは人も多いので僕の経験上歩いていても全く問題ないです。人気の無い路地とかに入り込まず、人や車通りの多い主要道路を使う事を前提ですが。コンビニはOXXO かセブンイレブンは24時間営業か、夜10時とかまでは基本的に空いているところが多いです。(夜間は防犯対策で店には入れず、入り口の窓から注文の場所も多いので、スペイン語で注文する必要あり)
移動はホテルの場所によりますが、観光で来てウーバーになる余裕があるのならセントロなどの比較的人の多いエリアに滞在されると思うので、徒歩で問題ないです。後はタクシーを使う場合は絶対に路上のタクシーよりウーバーをお勧めします。ウーバーの方が値段も安くて安全なので。

アウターは日本の11月位の学校で大丈夫ですよ。朝晩は冷え込んで、昼間は暖かいんで長ズボン半袖にウインドブレーカー1枚持っておけばよっぽどの寒がりでなければ全然問題ないです。

後はスリとか軽犯罪に気をつけて、人通りの多い場所選んで行動すればそんなに危険な場所ではないです。勿論例外で事件や自己に巻き込まれることはありますが、それは日本でも同じだと思います。

グアナファトは分かりませんが、メキシコシティなら移動手段もいろんなオプションがあり、見る場所も沢山あるので個人で行くにはとてもお勧めできます。
(公共交通機関:メトロ、バスなど)
後はお金さえ払えばウーバーで何処でも連れて行って貰えるので超簡単です。
治安もシティの中心部は比較的安全かと思います。人が多いのでスリなどの軽犯罪はよくありますが、死ぬ事は滅多にないです。

オアハカは2年ほど住んでいますが、ウーバーが無いので、路上でタクシーを捕まえて交渉するか、分かりづらいバスに乗るかなので移動に関しては少し難しいしかなり不便です。
メキシコシティ発のツアーとかあると思うんで、それを調べてみるのもありかもしれません。
オアハカのセントロに関しては小さいので歩いて回れます。