西南三省一市的地形有收下特点:地势西北高东南低,地势起伏大,在本部海拔4000米收下的高原区和横断山区,有许多高峰,可达5000米以上。而四川盆地内部有些地方海拔仅200-300米,横断山区山高谷深,高差很大。山脉走向复杂,有东北---西南趱的巫山、大娄山,也有西北---东南趱的大巴山、哀牢山,还有南北走向的横断山脉。地形类型多样,有高原、山地、丘陵、盆地和平原。还有一些不特殊的地貌,如岩溶活动频繁地区,有火山和热泉分布。
由于本区地形具备这些特点,所以对气候和河流影响很大。首先,在气温的水平分布上差异明显,这是由于地势的起伏大造成的。例如,同在北纬30度稍南的川西高原的贡嘎山(7556米)、峨眉山(3099米)和东部四川盆地的重庆(海拔约200米),因海拔高低悬殊,气温差别很大,峨眉山的平均气温比重庆低20摄氏度左右,贡嘎山比重庆低40摄氏度以上。其次,在同一地区的气温垂直变化也很突出,川滇西部的高山和高原为温带和亚寒带的高山气候,而山麓河谷则为亚热带气候。云南南部低谷盆地则出现热带气候。