雪峰山脉
自越城岭佛顶山以北为起点,向北经城步、洪江、溆浦至安化等县市,长200多公里。呈弧线状。山体主脊海拔在1000—1500米,最高峰苏宝顶山位于洪江市境内海拔1934米。雪峰山脉西坡较缓,东坡较陡,成为湖南东西两半部自然呈现的天然分界线,也是资水与沅水的分水岭。
武陵山脉
武陵山脉属云贵高原云雾山分支的东延部分。呈北向东,分布于湘西北。海拔多在800—1200米。其中海拔1000米以上的山峰有200多座,最高峰壶瓶山海拔2098.7米,山势高大,气势雄伟。其山脉北支分布于湘川鄂边界的有八面山、八大公山、青龙山、东山峰、壶瓶山等,中支沿澧水干流之北有天星山、红星山、朝天关、张家界、白云山等,南支从贵州省境内延伸过来进入省内有腊尔山、羊峰山、天门山、大龙山、六台山等。上述三支山脉均消失于洞庭湖平原。
水能资源丰富,市内溪河密布,共有溪河800余多,且大多流速快、落差大。湖南最长的河流——沅水,有三分之一的流域面积在该市。全市水能理论蕴藏量346.5万千瓦,占全省的四分之一,属全国10大水电基地之一的主体地带。
沅江
沅江又称沅水,是中南省份湖南的第二大河流,分南北两源,南源龙头江,源自贵州省都匀的云雾山,北源重安江,源于贵州省麻江县平月间的大山,两源汇合后称清水江,至銮山入湖南省芷江县,东流至洪江市黔城与舞水汇合处称沅江,流经会同、洪江、中方、溆浦、辰溪、泸溪、沅陵、桃源和常德等县市,至常德德山注入洞庭湖。干流全长1033公里(湖南568公里),流域面积89163平方公里,其中位于湖南省51066平方千米,多年平均径流量393.3亿立方米。