Địa hỡnh Tõy Bắc hiểm trở, cú nhiều khối nỳi và dóy nỳi cao chạy theo hướng Tõy Bắc - Đụng Nam. Dóy Hoàng Liờn Sơn dài tới 180 km, rộng 30 km, với một số đỉnh nỳi cao trờn từ 2800 đến 3000 m. Dóy nỳi Sụng Mó dài 500 km, cú những đỉnh cao trờn 1800 m. Giữa hai dóy nỳi này là vựng đồi nỳi thấp lưu vực sụng Đà (cũn gọi là địa mỏng sụng Đà). Ngoài sụng Đà là sụng lớn, vựng Tõy Bắc chỉ cú sụng nhỏ và suối gồm cả thượng lưu sụng Mó. Trong địa mỏng sụng Đà cũn cú một dóy cao nguyờn đỏ vụi chạy suốt từ Phong Thổ đến Thanh Húa, và cú thể chia nhỏ thành cỏc cao nguyờn Tà Phỡnh, Mộc Chõu, Nà Sản. Cũng cú cỏc lũng chảo như Điện Biờn, Nghĩa Lộ, Mường Thanh. Địa hỡnh nỳi cao, chia cắt phức tạp, độ dốc, độ dốc trung bỡnh từ 20 – 250C. Cú hai cao nguyờn: Mộc Chõu (cao 1.050 m) và Nà Sản (cao 800 m).
Điện Biờn cú địa hỡnh phức tạp, được cấu tạo bởi những dóy nỳi chạy dài theo hướng Tõy dọc biờn giới Việt – Lào dài khoảng 100 km với đỉnh Pu Đen Đinh cao 1.886m và dóy Phu Sang Cỏp dài 50 – 60 m. Xen lẫn với cỏc dóy nỳi cao là những thung lũng, sụng suối nhỏ hẹp và dốc phõn bổ khắp nơi trong địa bàn tỉnh. Đặc biệt, thung lũng Mường Thanh với bề mặt bằng phẳng đó tạo cho tỉnh cú cỏnh đồng Mường Thanh rộng lớn.
Lai Chõu cú địa hỡnh nỳi cao, trờn 60% diện tớch cú độ cao trờn 1.000 m, trờn 90% diện tớch cú độ dốc trờn 250C, bị chia cắt mạnh bởi cỏc dóy nỳi chạy dài theo hướng Tõy Bắc - Đụng Nam, xen kẽ là cỏc thung lũng cú địa hỡnh tương đối bằng phẳng như Mường So, Tam Đường, Bỡnh Lư, Than Uyờn…