Thị xã Sông Công nằm trong vùng bậc thềm sông Cầu thuộc nhóm đất đồi, tầng đất mỏng phát triển trên đất phù sa cổ, quá trình xói mòn xảy ra mạnh, nhiều nơi trơ sỏi sạn tầng đất mặt hầu nhƣ không còn. Đất có thành phần cơ giới nhẹ, cấu trúc kém, rời rạc khi khô hạn, kết dính ngập nƣớc, đất chua với độ pH trong khoảng 4-5, nghèo chất dinh dƣỡng và năng suất cây trồng thấp.
Địa hình Sông Công tƣơng đối bằng phẳng, nằm trên vùng đồi thấp xen kẽ đồng bằng, dốc dần từ Bắc xuống Nam, Tây sang Đông. Độ cao trung bình so với mặt nƣớc biển doa động từ 16 đến 18m.
Thị xã Sông Công thuộc vùng trung du Bắc Bộ, đƣợc dòng sông Công chia thành hai khu vực là phía Đông và phía Tây:
- Khu vực phía Đông: Thuộc nhóm địa hình đồng bằng xen lẫn gò đồi nhỏ và thấp, có diện tích lớn hơn phần phía Tây. Độ cao trung bình của khu vực này là 25÷30m, phân bố dọc theo thung lũng sông. Bao gồm các đơn vị hành chính là xã Bá Xuyên, xã Tân Quang, phƣờng Lƣơng Châu, phƣờng Mỏ Chè, phƣờng Thắng Lợi, phƣờng Cải Đan, phƣờng Phố Cò.
- Khu vực phía Tây: Thuộc nhóm địa hình gò đồi và núi thấp. Nhóm cảnh quan này khá đặc trƣng cho khu vực chân núi Tam Đảo, địa hình đồi dạng bát úp với độ cao 80 ÷ 100m. Một số đồi cao, đỉnh hẹp, độ cao trung bình trên 150m. Một số núi thấp có độ cao trung bình trên 300m phân bố dọc ranh giới phía Tây của thị xã, trên địa bàn hai xã Bình Sơn và Vinh Sơn. Ngoài ra, khu vực này còn có đồng bằng thung lũng nhỏ tập trung chủ yếu ở gần các suối.