石家莊市橫跨太行山和華北平原。西部位於太行山中段，包括井陘縣、所有礦區和鹿泉區、平山縣、贊皇縣、行唐縣、靈壽縣、元氏縣等6個縣(市)的山區，面積約占全市總面積的50%。東部滹沱河沖積平原，包括新樂、無極、深澤、辛集、晉州、槁城、高邑、趙縣、欒城區、正定、石家莊，以及平山、贊皇、行唐、靈壽、鹿泉、元氏縣全部平原。平山到石家莊西坡為1/1400-1/1200，石家莊到辛集東坡為1/1200。
所轄地區大地構造屬山西地臺與渤海坳陷的邊緣地帶，地勢東低西高，地貌復雜。西部太行山海拔約1000米，山巒重疊，地勢高聳。京廣鐵路以東是華北平原的壹部分。從西到東，地貌依次為中山、低山、丘陵、盆地和平原。平山最高峰駝梁海拔2281米，為河北省第五高峰，石家莊制高點。東部平原按成因屬太行山山前沖積平原，海拔30-100米，其中辛集市龐貝村海拔28米，為轄區最低點。(以下數據由市規劃局提供)市區二環內地勢西北高東南低，西北角海拔81.5m，東南角海拔64.3m。