黄龙县地跨陕北黄土高原、关中平原两个地貌单元过渡地带，地质基础为中生代砂岩、砂页组成，其上为第四纪的风成黄土沉积物，由于外应力作用和长期剥蚀面形成土石中山山区地貌。依自然地貌类型把全县分为三大部分，西南部属黄土残塬区；东南部属石质中低山区；北部属土质中低山区。境内最高海拨1783.5米（圪台乡大岭塞子望河楼，位于东经110°07′21″，北纬35°40′04″），最低海拨613.4米（柏峪乡杨树咀东川，位于东经110°10′12″，北续35°32′28″），相对高差为1170.1米。其地形特点是：（1）以石质山地为主，海拨为1400米以上的山梁，几乎不见黄土，基岩风化壳厚达1至3米，缓梁低丘显示出古老剥夷面残迹。（2）源自黄龙山的河流呈族射状分流注入黄河和洛河，东南侧河流下切强烈，形成许多基岩峡谷，西侧河流谷地较开阔纵比降较缓。（3）黄土成薄层状、片状分布于1400米以下的山坡，连片的厚层黄土在1300米以下的缓梁、高阶地上，保存较好，是主要的早坡地。县境内山梁起伏沟壑纵横，平均沟壑密度为2.91公里/平方公里。