O relevo deste território é predominantemente montanhoso, sendo constituído por dois grandes maciços: o maciço da Gralheira no qual se inserem as serras da Freita, Arada e Arestal; e o maciço do Montemuro, dominado pela Serra do Montemuro, a oitava maior elevação de Portugal Continental. O relevo é acentuado e íngreme, e a altitude média deste conjunto é de 600 metros, podendo atingir os 1.381 metros na serra do Montemuro. Possui zonas de forte densidade florestal, planaltos e numerosos vales, os quais se destacam, pela sua dimensão e importância, os Vales do Douro, Vouga, Paiva e Bestança.