Địa hình đồi núi chiếm gần 80% diện tích tự nhiên, đồng bằng có diện tích nhỏ, bị chia cắt bởi các dãy núi, sông suối, có 4 dạng địa hình sau:
+ Núi trung bình uốn nếp khối nâng lên mạnh: Kiểu địa hình này tạo thành một dãy hẹp nằm dọc theo biên giới Việt Lào, bao gồm các núi cao từ 1000 m trở lên, trong đó có một vài đỉnh cao trên 2000 m như Pulaleng (2711 m), Rào cỏ (2.335 m).

+ Núi thấp uốn nếp nâng lên yếu: Kiểu địa hình này chiếm phần lớn diện tích của tỉnh có độ cao dưới 1000 m, cấu trúc địa chất tương đối phức tạp.

+ Thung lũng kiến tạo - xâm thực: Kiểu địa hình này chiếm một phần diện tích nhỏ nhưng có nhiều thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp. Độ cao chủ yếu dưới 300 m, bao gồm các thung lũng sông Ngàn Sâu, nằm theo hướng song song với các dãy núi, cấu tạo chủ yếu bởi các trầm tích vụn bở, dễ bị xâm thực.

+ Vùng đồng bằng Hà Tĩnh nằm dọc theo ven biển với có địa hình trung bình trên dưới 3m, bị uốn lượn theo mức độ thấp ra cửa biển từ vùng đồi núi phía Tây, càng về phía Nam càng hẹp. Nhìn chung, địa hình tương đối bằng phẳng nhất là vùng hình thành bởi phù sa các sông suối lớn trong tỉnh, đất có thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến nhẹ.

Các loại địa hình này đã tạo cho Hà Tĩnh nhiều cảnh quan du lịch có giá trị.