在市域另一个突出的表现是由于地壳上升,溪流向下切割作用加大,来不及将河流拓宽,而使河谷形成隘谷、峡谷。河的谷底极窜成线形,两壁陡峻,滩多水急。张家界市澧水源头、娄水上游、茅岩河段,就是这种河谷地貌。地理上,张家界地处云贵高原隆起与洞庭湖沉降区结合部,地图坐标介于东经109度40分至111度20分、北纬28度52分至29度48分之间。临近的县(市):东邻石门县、桃源县,南接沅陵县,北界湖北省的鹤峰县、宣恩县。全市东西最长167公里,南北最宽96公里,总面积9653平方公里。地貌上张家界有山地、岩溶、丘陵、岗地和平原等,山地面积占总面积的76%,地势西北高,沿澧水向东南倾斜。中部沿澧水两岸呈北东向缓低,南部山地向沅水递降。武陵山脉自贵州云雾山分支进入本市,又分三支。北支由湖北来凤龙山入本市的桑植县历山,、桂英山、青龙山;中支沿澧水之北有天星山、红溪山、朝天山、青岩山和茅花界。南支行于澧水,沅水之间,有七星山、崇山、天门山,延入慈利县的大龙山,天合山。三支均到东到洞庭湖冲积平原而消失。本区最高点海拔米,最低点海拔75米。城区平均海拔183米,景区平均海拔1000米。张家界属中亚热带山原型季风性湿润气候,四季分明,历年平均日照为1440小时、平均气温16度、年均降水量约为1400毫米、历年平均无霜期在216天至269天。由于受地形、地貌等因素的影响,境内气候复杂多变,干旱与洪涝、大风冰雹等自然灾害也比较频繁。近年来学术界也称岩溶地貌,也是张家界地貌的另一突出的特点。约占全市面积百分之四十左右,且种类,不论地表、地干,其堆积物均发育齐全,是我国湘西北喀斯特地形发育地区的一个组成部分。桑植县、慈利县大部,武陵源区、永定区东南部是这一地形发育的地区。地表喀斯特地形的溶沟、溶槽、石芽、干谷、石丘、石陵市内各地可见,唯石林在市区少见,在天门山风景区能见到一些单个石柱,但很少成林。湘西北地区只有在自治州花垣县小排吾一地,有一片石林,俗称“石栏栅”,颇引人注意, 也吸引了不少游人学者观光考察。张家界市地处武陵山脉腹地,武陵山脉自贵州云雾山分支 入张家界市,又分三支。北支由湖北来凤龙山入市辖桑植县历山,桂英山,青龙山;中支沿澧水之北有天星山,红溪山,朝天山,青岩山,茅花界。南支行于澧水,沅水之间,有七星山,崇山,天门山,延入慈利县的大龙山,天合山。三支均到东到洞庭湖冲积平原而消失。张家界市境内山峦重叠,地表起伏很大,最高点海拔米,最低点海拔75米。盘踞湖南的西北角,属云贵高原云雾山的东延部分,山系呈北东向延伸,弧顶突向北西,新华夏构造带之隆起,海拔在1000米左右,峰顶保持着一定平坦面,山体形态呈现出顶平,坡陡,谷深的特点,最高峰壶瓶山海拔米。武陵山脉山原土地地貌发育自关向南分为3支。北支:分布于湘、川、鄂边境的八面山、八大公山、青龙山、东山峰、壶瓶山;中支:沿澧水干流北侧,有天星山、红星山、朝天山、张家界、白云山等;南支,从贵州省境延伸过来,进入湖南省有腊尔山、羊峰山、天门山、大龙山、六台山等,为武陵山脉的主脉,是澧水与沅水的分水岭。上述三支山脉均消失于洞庭湖平原。武陵山脉纵贯湖南省西部,成为东西交通的屏障,但局部地段有较低的山隘、如洞口等地,构成东西交通的通道。