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。
