乌海市东部是绵延百里的桌子山，中部为甘德尔山，西部为五虎山，各山体均属贺兰山脉的北端余脉，三山成南北走向平行排列，中间形成两条平坦的谷地。黄河沿岗德尔山西谷流经市区，阻断乌兰布和沙漠进入河套地区。乌海地势东西两边高、中间低。域内地貌分为四大类：构造侵蚀中低山地占乌海总面积的40%，剥蚀丘陵区占乌海总面积的20%，山前堆积冲洪积扇区占乌海总面积的30%，黄河冲积堆积阶地占乌海总面积的10%。