榆林市地质构造单元上属华北地台的鄂尔多斯台斜、陕北台凹的中北部。东北部靠近东胜台凸,是块古老的地台,未见岩浆岩生成和岩浆活动,地震极少。地势由西部向东倾斜,西南部平均海拔1600--1800米,其他各地平均海拔1000--1200米。最高点是定边南部的魏梁,海拔1907米,最低点是清涧无定河入黄河口,海拔560米。地貌分为风沙草滩区、黄土丘陵沟壑区、梁状低山丘陵区三大类。大体以长城为界,北部是毛乌素沙漠南缘风沙草滩区,面积约15813平方公里,占榆林市面积的36.7%。得到治理的沙滩地郁郁葱葱;海子(湖泊)星罗棋布。南部是黄土高原的腹地,沟壑纵横,丘陵峁梁交错,水土流失得到初步控制,生态环境有了较大改善。面积约22300平方公里,占榆林市面积的51.75%。