渾源縣地處黃土高原的邊緣地帶，地貌類型復(fù)雜，結(jié)構(gòu)多樣。縣境地貌南山北坡中間川。南山區(qū)面積占全縣總面積的54％；北坡區(qū)面積占全縣總面積的29％；川區(qū)面積占全縣總面積的17％。域內(nèi)地勢起伏較大，臥羊場山海拔最高，主峰高達2333米。渾河西部河床海拔最低，僅為1050米。境內(nèi)山脈較多，主要有恒山、臥羊場山、穆桂英山、胡子嶺、馬鬃崖、翠屏山、搶風嶺等，海拔均在2000米以上。其中恒山山脈山勢陡峭，溝壑縱橫，沿東北――西南走向，將全縣分為南北兩部分，構(gòu)成渾源的地貌骨架。境內(nèi)河流主要有渾河、唐河兩大水系，分屬海河流域的桑干河水系和唐河水系。河床年經(jīng)流量為1．19億立方米，注入永定河、海河。境內(nèi)山脈為恒山山脈，它西銜雁門，東延燕云，兩千米左右山峰并肩面立，號稱108峰，蜿蜒起伏，奔騰如行，全縣海拔高度為1050—2333米之間。全縣耕地面積65萬畝，全縣森林覆蓋率26．69％，宜林面積71．92萬畝，有林面積36．87萬畝。

渾源縣地跨海河流域的永定河、大清河兩大水系，大小支流31條，河川年徑流總量約0．873億立方米。渾河是永定河上游桑干河的一級支流，境內(nèi)干流全長62公里，流域面積1432平方公里，是渾源縣第一大河；唐河是大清河的南支流，境內(nèi)干流全長31公里，流域面積409平方公里，是渾源縣第二大河；較大支流有蕎麥川河、凌云口峪河、黑麻河、馬尾河等。較大的泉水有湯頭溫泉、神溪泉、塔林泉、付家坡泉，較大的水庫有恒山水庫。渾源縣水資源總量1．37億方，可利用量1．06億方，河川徑流量0．87億立方米，地下水資源量0．5億立方米。