霍林郭勒市地处大兴安岭南段西翼脊部，处在东北亚晚中生代的断陷带，是巴音胡硕至二连盆地群东部的一个代表性含煤盆地，地势四周高中间低，地形分为丘陵山地、堆积台地和冲积平原。

丘陵山地是霍林郭勒市地形的主要特征，四周均有分布。

西北部尤为突出，多为火山岩组成的中低山，海拔在1100--1300米之间。

堆积台地波状起伏，幅度不大。

海拔在870--1100米之间，分布在丘陵山地基部，相对高差20--50米，顶部平缓。

冲积平原主要分布在霍林河及其各支流宽阔流域，河床平浅多弯曲。

宽处可达1--2公里，流域两侧相对高差5--10米之间，并有较明显的阶梯。

海拔在779--870米之间。

境内最低点海拔779米，位于通霍铁路九孔桥处。

境内山脉多为中低山，西北--东南走向，平均海拔1000米。