Địa hình Hải Phòng thay đổi rất đa dạng phản ánh một quá trình lịch sử địa chất lâu dài và phức tạp.
Phần bắc Hải Phòng có dáng dấp của một vùng trung du với những đồng bằng xen đồi trong khi phần phía nam thành phố lại có địa hình thấp và khá bằng phẳng của một vùng đồng bằng thuần tuý nghiêng ra biển.
Đồi núi của Hải Phòng tuy chỉ chiếm 15% diện tích chung của thành phố nhưng lại rải ra hơn nửa phần bắc thành phố thành từng dải liên tục theo hướng
tây bắc - đông nam, có quá trình phát sinh gắn liền với hệ núi Quảng Ninh thuộc khu đông bắc Bắc bộ về phía nam. Đồi núi của Hải Phòng hiện nay là các dải đồi núi còn sót lại, di tích của nền móng uốn nếp cổ bên dưới, nơi trước đây đã xảy ra quá trình sụt võng với cường độ nhỏ. Cấu tạo địa chất gồm các loại đá cát kết, phiến sét và đá vôi có tuổi khác nhau được phân bố thành từng dải liên tục theo hướng Tây Bắc - Đông Nam từ đất liền ra biển.
Có hai dải núi chính: dải đồi núi từ An Lão đến Đồ Sơn nối tiếp không liên tục, kéo dài khoảng 30 km có hướng Tây Bắc - Đông Nam gồm các núi: Voi, phù Liễn, Xuân Sơn, Xuân áng, núi Đối, Đồ Sơn, Hòn Dáu; dải Kỳ Sơn - Tràng Kênh và An Sơn - Núi Đèo gồm hai nhánh: nhánh An Sơn - Núi đèo cấu tạo chính là đá cát kết có hướng tây bắc đông nam gồm các núi Phù Lưu, Thanh Lãng, Núi Đèo, nhánh Kỳ Sơn - Trang Kênh có hướng tây tây bắc - đông đông nam gồm nhiều núi đá vôi, đặc biệt là đá vôi Tràng Kênh là nguồn nguyên liệu quý của công nghiệp xi măng Hải Phòng. ở đây, xen kẽ các đồi núi là những đồng bằng nhỏ phân tán với trầm tích cổ từ các đồi núi trôi xuống và cả trầm tích phù sa hiện đạ (Bộ kế hoạch và đầu tư, 2018).