I nordøst preges Baffinøya av fjellkjeden Baffinfjellene, med topper opp til 2 011 moh. (Asgardfjellet) og 2 147 moh. (Odinfjellet). I Auyuittuq nasjonalpark øst på øya finner vi isbreer, fjorder og nunataker, samt Thorfjellet, som har verdens høyeste klippe, 1,250 m med 15° vinkel. Områdene i nord og øst har lite eller ingen vegetasjon. Midt på øya dominerer isbreen Barnes Ice Cap på 6 000 km², den er om lag 20 000 år gammel og rest av det Laurentiske isskjoldet som dekket hele Nord-Amerika i istiden. Isbreen har vært under retur med netto avsmelting minst siden målingene startet på 1960-tallet. I sør og sørvest dominerer et lavland med grunnfjell, kalksteins- og leirskiferstrukturer med våtmarksområder og noe vegetasjon. Her ligger de to eneste større innsjøene Nettilling Lake (5 066 km²) og Amudjuak Lake, med Koukdjuakslettene og elven Koukdjuak som måler 80 km.