Địa hình Đà Lạt được phân thành hai dạng rõ rệt: địa hình núi và địa hình bình nguyên trên núi. Địa hình núi phân bố xung quanh vùng cao nguyên trung tâm thành phố. Các dãy núi cao khoảng 1.700 mét tạo thành một vành đai chắn gió che cho khu vực lòng chảo trung tâm. Từ thành phố nhìn về hướng bắc, núi Langbiang như một tường thành theo hướng đông bắc – tây nam, kéo dài từ suối Đạ Sar đến hồ Dankia. Hai đỉnh cao nhất của dãy núi này có độ cao 2.167 mét và 2.064 mét. Án ngữ phía đông và đông nam Đà Lạt là hai dãy Bi Doup và Cho Proline. Về phía nam, địa hình núi chuyển tiếp sang bậc địa hình thấp hơn, đặc trưng là khu vực đèo Prenn với các dãy núi cao xen kẽ những thung lũng sâu. Trung tâm Đà Lạt như một lòng chảo hình bầu dục dọc theo hướng bắc – nam với chiều dài khoảng 18 km, chiều rộng khoảng 12 km. Những dãy đồi đỉnh tròn ở đây có độ cao tương đối đồng đều nhau, sườn thoải về hướng hồ Xuân Hương và dần cao về phía các vùng núi bao quanh. Nơi cao nhất trong trung tâm thành phố là dinh Nguyễn Hữu Hào trong Bảo tàng Lâm Đồng với độ cao 1.532 mét, còn điểm thấp nhất là thung lũng Nguyễn Tri Phương, độ cao 1.398 mét.Trên địa phận thành phố Đà Lạt, xen giữa vùng đồi thấp trung tâm thành phố và các dãy núi bao quanh, có thể thấy hơn 20 dòng suối có chiều dài trên 4 km, thuộc các hệ thống suối Cam Ly, Đa Tam và hệ thống sông Đa Nhim. Đây đều là những con suối đầu nguồn thuộc lưu vực sông Đồng Nai, trong đó hơn một nửa là các con suối cạn, chỉ chảy vào mùa mưa và cạn kiệt vào mùa khô. Suối Cam Ly dài 64,1 km, bắt nguồn từ huyện Lạc Dương, chảy theo hướng bắc – nam và đổ vào hồ Xuân Hương. Đây chính là hệ thống suối lớn nhất Đà Lạt, có vai trò quan trọng trong việc tạo cảnh quan cho khu vực đô thị trung tâm. Đà Lạt còn nổi tiếng là thành phố của hồ và thác với khoảng 16 hồ lớn nhỏ phân bố rải rác, phần nhiều là các hồ nhân tạo. Hồ Xuân Hương nằm ở trung tâm thành phố, rộng khoảng 38 ha, được tạo lập năm 1919 trong quá trình xây dựng Đà Lạt. Trước năm 1986, hồ Xuân Hương cùng hồ Chiến Thắng và hồ Than Thở là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho thành phố. Ngày nay, nguồn nước sinh hoạt được dẫn về từ hồ Dankia thuộc huyện Lạc Dương, cách Đà Lạt khoảng 17 km.
Địa hình Đà Lạt được phân thành hai dạng rõ rệt: địa hình núi và địa hình bình nguyên trên núi. Những dãy đồi đỉnh tròn ở đây có độ cao tương đối đồng đều nhau, sườn thoải về hướng hồ Xuân Hương và dần cao về phía các vùng núi bao quanh.