通遼市南、北部地勢高,而中部地勢低平,整體呈馬鞍形。北部為大興安嶺南麓餘脈的石質山地丘陵,海拔400米~1444米,約佔全市總面積的23%中部為西遼河流域沙質沖積平原,海拔120米~320米,約佔全市總面積的70%南部為遼西山地邊緣的淺山、黃土丘陵區,海拔550米~730米,約佔全市總面積的7%。
在西遼河流域沖積平原與山地、丘陵之間的過渡地帶分佈有沙丘與沙地,海拔大多在200米~400米之間。
罕山吞特爾峯為通遼市最高峯,海拔1444.2米。最低點在科爾沁左翼後旗境內,海拔不到100米。科爾沁沙地在通遼區域內的面積272.4萬公頃,約佔全市總面積的46%。