استان کهگیلویه و بویراحمد سرزمینی کوهستانی و تقریبا مرتفع است که کوه‌های زاگرس با رشته‌های موازی، سراسر شمال و شرق و کوه‌های سیاه و سفید، خومی خائیز و نیل جنوب شرقی آن را در برگرفته‌اند.

بلندترین نقطه استان قله دنا با ارتفاع 4409 متر و پست ترین ناحیه آن لیشتر به ارتفاع 500 متر از سطح دریا می باشد.

رودخانه های مارون، بشار، زهره، خرسان و نازمکان از این استان عبور می‌کنند. و ارتفاعات آن، سرچشمه تعدادی از رودخانه ها است.

چهار پنجم مساحت منطقه از ارتفاعات و تپه ماهورها تشکیل شده است. در مناطق سردسیر، ارتفاعات بلندتر و تپه ماهورها بیشتر و در مناطق گرمسیر ارتفاعات کوتاه تر و تپه ماهورها نیز کمتر است.