Huyện Hoành Bồ có địa hình đa dạng, đồi núi trập trùng, thuộc loại địa hình đồi núi tiếp giáp biển, phần lớn diện tích của huyện nằm trong hệ thống cánh cung bình phong Đông Triều - Móng Cái, địa hình thấp dần từ bắc xuống nam, càng gần biển thì đồi núi càng thấp dần và xen kẽ vùng đất bằng, tạo ra một sự đa dạng và kết hợp giữa phát triển kinh tế miền núi, trung du ven biển. Địa hình Hoành Bồ có thể chia thành 2 vùng chính sau:
+ Vùng đồi núi cao: Bao gồm các xã Tân Dân, Đồng Sơn, Kỳ Thƣợng và một phần phía bắc của xã Vũ Oai, Hoà Bình thuộc vùng cánh cung bình phong Đông Triều - Móng Cái. Dãy núi cao nhất là dãy núi Am Vấp có đỉnh Thiên Sơn cao 1090m. Các núi khác nhƣ Đèo Mo, Đèo Sơn, Đèo Kênh, Đèo Bút đều,... cao gần 700m. Đồi núi vùng này có vai trò quan trọng chi phối sự hình thành các yếu tố tự nhiên, đồng thời chia cắt các xã tạo thành các vùng khác nhau. Đất đai ở đây là loại đất phát triển trên các loại đá mẹ, trầm tích nằm lẫn với đá Mác ma axít có màu sắc khác nhau nhƣng mang tính chất chung của vùng cao.
+ Vùng núi thấp, đồi cao: Bao gồm các xã ở phía nam huyện Hoành Bồ, vùng này nằm về phía nam cánh cung lớn bình phong Đông Triều -
Móng Cái có độ cao trung bình từ 200 m đến 350 m, cao nhất là 580 m, thấp nhất là 1,5 - 3 m. Xen giữa các đồi núi thấp tạo thành các thung lũng, cánh đồng ruộng bậc thang, trong vùng này có thể phân ra thành 2 tiểu vùng:
- Vùng đồi núi thấp: Vùng này đƣợc phân bố tập trung ở phía nam đƣờng tỉnh lộ 326 thuộc xã Sơn Dƣơng, Thống Nhất, Vũ Oai, Hoà Bình vùng này thƣờng bị sông suối chia cắt thành từng vùng nhỏ rời rạc, rất phức tạp, sƣờn dốc thoải, chân đồi là những rải ruộng bậc thang.
- Vùng đồng bằng ven biển: Do địa hình phức tạp bị chia cắt nhiều, nên đất bằng không tập trung thành khu vực lớn, mà xen kẽ giữa các đồi núi thấp đó là các thung lũng bãi bằng, đất lầy úng, bãi bồi ven sông suối, ven biển cồn cát tạo thành những rải ruộng bậc thang có diện tích tƣơng đối lớn để cày cấy đƣợc phân bố dọc theo tuyến đƣờng quốc lộ 279 và đƣờng tỉnh lộ 326. Có độ cao trung bình 20m có nơi chênh lệch khá cao tạo cho ruộng đất ở thế bị rửa trôi, xói mòn tƣơng đối mạnh, có hiện tƣợng kết von. Đây là vùng có nhiều tiềm năng để phát triển nông nghiệp (trồng trọt, chăn nuôi gia súc, gia cầm), có những vùng đất đai rộng lớn thuận lợi cho việc nuôi trồng thuỷ sản và phát triển các khu công nghiệp, dịch vụ kinh tế biển.