Byen deles gjerne inn i fire soner. Sentrum (Centro), kjernen i Rio, ligger på slettene på den vestlige bredden av Guanabarabukten. Den største sonen, ofte referert til som Nordsonen (Zona Norte), strekker seg mot nordvest på sletter som består av marine og kontinentale sedimenter, over åser og flere mindre fjell. Sørsonen (Zona Sul) av byen, hvor noen av strendene er ut mot det åpne havet, er avskåret fra sentrum og nordsonen av kystfjell. Disse fjellene og åsene er avleggere av Serra do Mar i nordvest, en gammel fjellkjede som danner de sørlige skråningene til det brasilianske høylandet. Den store vestonen (Zona Oeste) var lenge avskåret fra resten av byen av et fjellrikt terreng, men ble gjort tilgjengelig av nye veier og tunneler på slutten av det 20. århundre.