Tràng An là một khu du lịch cú địa hỡnh chủ yếu là nỳi rừng, thung lũng và hang động. Địa hỡnh được chia làm 2 vựng rừ rệt: vựng đồng bằng và vựng nỳi:
Vựng đồng bằng: cú diện tớch khụng nhiều, địa hỡnh tương đối bằng phẳng, đất đai khỏ màu mỡ nhưng lại xen kẽ nhiều vựng nỳi thấp trũng do đú chỉ cú thể canh tỏc một vụ lỳạ
Vựng nỳi: bao gồm những dải nỳi đỏ vụi, chủ yếu nằm phớa Tõy N am của huyện Hoa Lư và Đụng Bắc của huyện Gia Viễn. Địa hỡnh phức tạp, cú nhiều hang động, nỳi xen kẽ với đầm lầy, ruộng trũng ven nỳị
Hang động được coi là tài nguyờn thiờn nhiờn vụ giỏ của Khu du lịch Tràng An. Hệ thống hang động trong khu vực này khỏ đa dạng, tạo nờn cảnh đẹp đặc sắc. Hang động nơi đõy khụng chỉ cú vẻ đẹp thiờn nhiờn kỳ thỳ mà mỗi hang động lại gắn với giỏ trị lịch sử, văn hoỏ, tớn ngưỡng riờng; mỗi hang động đều gắn với cỏc truyền thuyết và cú văn bia riờng. Một bộ phận hang động nơi đõy được coi là cửa Phật, tiờu biểu là Động Bỏi Đớnh: Động gồm hai hang nằm ở hai bờn – đú là hang Sỏng và hang Tốị Hang Sỏng (động Sỏng): thờ Phật và nằm ở bờn phải, cú chiều cao là 2m, dài 25m, rộng 15m, hang tương đối bằng phẳng. Đối diện với động Sỏng là động Tốị Động Tối cao và rộng hơn nhiều so với động Sỏng, gồm cú 7 hang (cũn gọi là; 7 buồng). Động được cộng nhận là: “ di tớch lịch sử - văn hoỏ N am chựa Bỏi Đớnh”.
N ằm trờn độ cao 40 – 60m, cú một hang được gọi là động N gười Xưa (Tràng An). Đõy là một hang Karstơ khỏ đặc biệt của khối nỳi đỏ vụi nàỵ Cửa hang nằm ở phần cao, song phớa trong hang lại phỏt triển theo chiều sõu, lũng hang sõu gần 100m so với cửạ Hệ thống nhũ đỏ ở đõy cũn khỏ nguyờn vẹn với nhiều hỡnh thự độc đỏo khỏc nhau, cú những chuỗi nhũ dài hàng chục một chạy dài từ trờn đỉnh xuống sỏt đỏy của động. Động N gười Xưa cũn cú nhiều ngăn thụng với nhau qua một mỏng sỏi cuội lớn, cú thể là dấu tớch của một con suối ngầm […].Đặc biệt ở ngay mỏi đỏ trước cửa động là một đống vỏ ốc cao hàng một đó hoỏ thạch – di tớch về sự sống của người tiền sử. Hiện nay, động vẫn được cỏc nhà khoa học nghiờn cứu và khỏm phỏ.
N goài ra, khu du lịch Tràng An cũn cú một hệ thống cỏc hang động xuyờn thuỷ rất đẹp và hấp dẫn du khỏch. Trờn đường đi tham quan hang động Tràng An, du khỏch cũn bắt gặp nhiều cảnh quan đặc sắc do thiờn nhiờn tạo ra với nhiều hỡnh dạng khỏc nhaụ Chẳng hạn như: hũn ễng Trạng – kiểu địa hỡnh “Hạ Long trờn cạn”, kiểu địa hỡnh này được hỡnh thành trờn cỏc trầm tớch cú độ phõn lớp khỏc nhaụ Cỏc lớp dày hơn thường tạo địa hỡnh Karstơ với những đỉnh cao, đụi nơi lại cú hỡnh lưỡi mỏc độc đỏo, được vớ như rừng đỏ, lại cũng cú nơi tạo nờn cỏc khối đỏ cao vỳt như hũn Bỳt Thỏp. Cỏc đỏ vụi cú
phõn lớp mỏng tạo nờn một địa hỡnh với cỏc vỉa đỏ chồng xếp lờn nhau như hỡnh tập sỏch ( hũn Tập Sỏch)…
N hư vậy, địa hỡnh của khu vực Tràng An rất thuận lợi cho việc phỏt triển du lịch. Tại đõy cú tới 100 hang động với tổng chiều dài là gần 20 km, xen kẽ là những dóy nỳi đỏ vụi là nhiều thung lũng. Với đặc điểm này, thiờn nhiờn đó ưu đói cho Tràng An một cảnh quan đẹp, hấp dẫn với những dóy nỳi đỏ vụi trựng điệp, bao quanh cỏc thung lũng là cỏc hồ nước nối tiếp nhau vừa hựng vĩ vừa nờn thơ.