邵阳市属江南丘陵大地形区。地形地势的基本特点是：地形类型多样，山地、丘陵、岗地、平地、平原各类地貌兼有，以丘陵、山地为主，山地和丘陵约占全市面积的三分之二，大体是“七分山地两分田，一分水、路和庄园”， 东南、西南、西北三面环山，南岭山脉最西端之越城岭绵亘南境，雪峰山脉耸峙西、北，中、东部为衡邵丘陵盆地，顺势向中、东部倾斜，呈向东北敞口的筲箕形。邵阳市为江南丘陵向云贵高原的过渡地带，西部雪峰山脉、系云贵高原的东缘，东、中部为衡邵丘陵盆地的西域。市境北、西、南面高山环绕，中、东部丘陵起伏，平原镶嵌其中，呈由西南向东北倾斜的盆地地貌。根据地形的差异，大致可分成四大地形区。

雪峰山地　

雪峰山是湖南境内形成年代最早、平均高度最大、延伸最长的一组山地。西南起于绥宁县境，略成弧形婉蜒向东北伸展，止于益阳县境，全长300多千米，宽达100千米。在我市境内长达200多千米，纵贯绥宁、城步、新宁、洞口、隆回、新邵等县。雪峰山地是地壳相对上升地区，经过长期侵蚀剥蚀而形成。山高岭峻、坡陡谷深，全境平均海拔500米以上，峰峦山脊平均海拔在1000米以上，自西南向东北逐渐降低。城步境内的二宝顶海拔2021米，为全市最高峰。山地适宜林、牧业发展，是本市重要的用材林和楠竹基地。山区水力资源蕴藏丰富。

南岭山地余脉　

南岭山地横亘于粤、桂、湘、赣四省区之间。在我市境内主要指横贯新宁、城步和绥宁南部的越城岭和大南山余脉，由照面山、轿顶山、八步岭、舜皇山、大南山等700多座峰岭组成，是我市南部的一道天然屏障。境内山峰巍峨屹立、峰峦迭峰、气候凉湿、植被繁茂，分布有几百万亩荒山草场，适宜辟为山地牧场。

中部沿江平原及丘陵盆地　资水干流由西南向东北斜贯，沿江溪为冲积平原，呈串珠状分布，海拔都在200—350米之间，地势平坦，土壤肥沃、水热条件较好，是我市主要产粮区。两侧地势升高，为面积广大的丘陵，海拨一般在500米以下，地势起伏和缓，宜于发展经济林。丘陵低山之间，分布有不少盆地，如隆回盆地、邵阳盆地等，这些盆地也都是重要的产粮区。

东北低山丘谷　

主要指新邵东北的龙山至邵东的大云山一带，海拨都在500米以上，间有山谷及长条形盆地，这是北方冷空气南侵本市的主要通道。

邵阳市石灰岩分布较广，在湿热的气候条件下，石灰岩地区长期被水溶解、侵蚀、形成类型多样的喀斯特地形。地面有峰丛、峰丘、洼地、漏斗等；地下有溶洞、地下河等。基岩裸露地带，土壤贫瘠、干旱少雨、植被较差。但有不少溶洞长达几千米，洞内的石笋、石钟乳千奇百怪，棚钥如生，可辟为旅游风景区，著名溶洞有新那的梦云洞、邵阳县的响水洞、武冈市的法相岩、城步的碧云洞、隆回的岩口洞和市郊十六中对面山上的无底洞等。