临安境内山脉分北、南两支，北支为天目山脉，南支为昱岭山脉。

【天目山脉】天目山脉为浙江省主干山脉仙霞岭北支，由江西怀玉山经安徽黄山逶迤入境，横亘境内西北部，总体走向从西北向东南，西起浙皖边界清凉峰（海拔1787米），东至临安与余杭交界的窑头山（海拔1095米）。其主脉自清凉峰向东北逶迤，有龙塘山（海拔1586米）、长坪尖（海拔1226米）、马啸岭（海拔1502米）、百丈岭（海拔1334米）、纤岭（海拔1014米）、千顷山（海拔1347米）、照君岩（海拔1449米）；支脉纵横，有柳岭（海拔730米）、芦塘岭（海拔885米）、尖山岭（海拔853米）、康山岭（海拔948米）、滴水岩（海拔1217米）等。

主脉经道场坪（海拔963米）向东北后，地势下降，有桐关岭（海拔536米）、千秋关（海拔398米），至老虎坪地势回升，即为并峙区境北的东、西天目山。西天目山（海拔1506米）和东天目山（海拔1479米）双峰之北，与安吉交界，东去有龙王山（海拔1587米）、仰天坪（海拔1248米）、平顶山（海拔1109米）、茶叶坪（海拔1141米）、草山（海拔1122米）、大山岭（海拔988米）、木公山（海拔1059米）、红桃山（海拔1029米）、窑头山（海拔1095米）等，山势向东趋低，自与余杭区交界的径山起，山势渐成尾闾，消失于杭州湾和杭嘉湖平原之间。

【昱岭山脉】昱岭山脉在境内西南部。自清凉峰始，沿浙皖边界向南延伸，经石耳尖（海拔1172米），过昱岭（海拔508米）至搁船尖（海拔1477米）折东，有雨伞尖（海拔1459米）、大岭塔（海拔1446米）、牵牛岗（海拔1489米），大岭塔至牵牛岗一线北侧，在区境内有大明山千亩田，主峰海拔1280米，北坡为七峰尖。自大明山东去，山势稍降，散布为海拔1000米以下山峰。至洪岭、马山之间，有和尚坪（海拔1082米）、扁担山（海拔1061米）、留尖山（海拔1135米），从西向东呈带状隆起，绵延4千米后，山势趋缓，为海拔500米左右的丘陵。

【低山丘陵】低山丘陵在区境中部、南部、东部，为天目山脉和昱岭山脉的延伸，南苕溪、中苕溪、天目溪、昌化溪切割而形成大片低山丘陵。

南苕溪流域：为区境内主要低山丘陵区。干流自太湖源镇的临目、杨桥、浪口以下；支流锦溪自玲珑街道的夏禹桥以下，地势开阔，山丘低缓；也有平地拔起的如大王山（海拔560米）、米积山（海拔407米）、九仙山（海拔392米）、玲珑山（海拔358米）等；锦城街道横溪、横潭以下，至青山湖街道，为全区最大的河谷小平原，沿溪有华石岩（海拔125米）、功臣山（海拔157米）、安国山、石镜山（海拔92米）、琴山（海拔139米）、鹤山（海拔236米）、公山（海拔311米）、母（姥）山（海拔171米）、青山（海拔150米）、大涤山（海拔299米）等。

中苕溪流域：高乐、横畈以下，亦属低山丘陵，并有河谷小平原。高虹镇与锦北街道之间有双林山（海拔413米）。

天目溪流域：各支流自西天目、藻溪、太阳以下，经於潜镇郊至潜川、乐平，形成大片丘陵宽谷与河谷小平原。有於潜的甲子山（海拔419米）、鹤山（海拔453米）、绿筠坪（海拔140米）、凰山（海拔298米）、地风山（海拔261米），方元的乌金山（海拔368米）、西菩山（俗呼仙人岩，海拔417米），乐平的白云山（海拔711米）等。

昌化溪流域：自龙岗经昌化至河桥一段，两岸稍阔，多海拔200米~300米低山丘陵。闻名的有昌化镇北的武隆山（海拔340米）。

境南低山丘陵与淳安、建德、桐庐延伸而来的千里岗低山丘陵连成一片，岩性主要为砂岩、页岩、石灰岩、石英岩等，因石灰岩的溶蚀作用，亦多奇峰异洞。