จังหวัดกาญจนบุรี ประกอบด้วยทิวเขา หุบเขา และที่ราบลุ่มแม่น้ำ พื้นที่ทางด้านทิศเหนือ และทิศตะวันตกเป็นเทือกเขาแล้วค่อยๆ ลาดลงมาทางด้านทิศใต้ และทิศตะวันออก ทางทิศเหนือ และทิศตะวันตก เป็นป่าไม้ และภูเขา ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ และบางส่วนทางทิศเหนือเป็นที่ราบกว้างใหญ่สลับกับเนินเขาเตี้ยๆ แต่แห้งแล้ง ทิศตะวันออกเฉียงใต้ และตอนกลางของจังหวัดเป็นบริเวณที่ราบลุ่มแม่น้ำ มีความอุดมสมบูรณ์ แบ่งออกได้เป็น 3 เขต
เขตภูเขา และที่สูง ได้แก่ พื้นที่ทางด้านทิศเหนือ ของจังหวัดมีเทือกเขาต่อเนื่องจากเทือกเขาถนนธงชัย ถัดลงไปทางด้านตะวันตกเป็นเทือกเขาตะนาวศรี ซึ่งเป็นเส้นกั้นพรมแดนระหว่างประเทศไทย กับประเทศพม่าทอดยาวลงไปทางทิศใต้ และถือว่าเป็นแหล่งกำเนิดน้ำลำธารของจังหวัดบริเวณอำเภอทองผาภูมิ อำเภอสังขละบุรี อำเภอศรีสวัสดิ์ และอำเภอไทรโยค
เขตที่ราบลูกฟูก ได้แก่ พื้นที่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ของจังหวัด ซึ่งลักษณะเป็นที่ราบเชิงเขาสลับเนินเตี้ยๆ บริเวณอำเภอเลาขวัญ อำเภอบ่อพลอย อำเภอหนองปรือ อำเภอห้วยกระเจา และบางส่วนของอำเภอพนมทวน
เขตที่ราบลุ่มแม่น้ำ ได้แก่ พื้นที่ทางด้านทิศใต้ มีลักษณะเป็นที่ราบ ดินมีความอุดมสมบูรณ์บริเวณอำเภอท่าม่วง อำเภอท่ามะกา อำเภอเมือง และบางส่วนของอำเภอพนมทวน