汉中市境北部秦岭势如屏障，最高峰在洋县昏人坪梁顶，海拔3071米，其它较高的山峰有佛坪县光头山2838米、洋县摩天岭2603米、留坝紫柏山2610米、勉县光头山2606米，一般山体海拔为1000～2000米。
南部米仓山（又称巴山）高峻雄峙，最高峰在镇巴县箭杆山，海拔2534米，较高山峰还有南郑县铁船山2468米、红山2367米、光头山2389米，一般山体海拔在1000～1500米
汉中市最低处在西乡县茶镇南沟口，海拔371.2米。汉江横穿盆地中部形成冲积平原，汉中盆地东西长116公里，南北宽约5～30公里，汉台区附近最宽为25～30公里汉江支流牧马河与泾洋河在西乡县城东北汇合，形成冲积性宽谷坝子，名为西乡盆地。
汉中盆地海拔在500米上下，而秦巴山体高出汉中盆地500～2500米。地貌类型多样，但以山地为主，占总土地面积的75.2%（其中低山占18.2%，高中山占57.0%），丘陵占14.6%，平坝占10.2%。
