Vùng địa hình phi carxtơ chiếm một tỷ lệ nhỏ, chủ yếu nằm ở vòng ngoài về phía bắc, đông bắc và đông nam của Phong Nha-Kẻ Bàng với các đỉnh núi cao 500–1000 m với độ dốc 25-30 độ và sự chia cắt cao. Có một số thung lũng hẹp dọc theo các con suối và khe như: khe Am, khe Cha Lo, khe Chua Ngút và một thung lũng nằm dọc theo Rào Thương ở rìa cực nam. Theo hướng bắc-nam có các đỉnh núi đáng chú ý như: Phu Toc Vu (1000 m), Mã Tác (1068 m), Cổ Khu (886 m), U Bò (1009 m), Co Rilata (1128 m) (đỉnh cao nhất của vườn quốc gia này, nằm ở rìa cực nam của vườn quốc gia).