Krajinu Karlovarského kraje tvoří převážně pahorkatiny. Při severozápadní hranici s Německem se táhnou Krušné hory a při jihozápadní hranici Český les. Tato pohoří vytvářejí přírodní hranici s Německem. Ve střední části kraje většinu území pokrývá Slavkovský les a Doupovské hory, které vznikly sopečnou činností. Pozůstatkem sopečné činnosti jsou také teplé léčivé prameny v západočeských lázních. Přechod mezi Doupovskými horami, Slavkovským lesem a Krušnými horami tvoří sníženiny – Sokolovská a Chebská pánev.

Doupovské hory

Doupovské hory jsou vklíněny mezi Sokolovskou pánev a Mosteckou pánev. Na severu je ohraničují Krušné hory. Doupovské hory jsou zbytkem třetihorní sopečné činnosti. Nejvyšším vrcholem je Hradiště s nadmořskou výškou 934 metrů. Původní vegetaci zde tvořily bučiny. Do dnešní doby se zachovaly poměrně rozsáhlé zbytky těchto lesních porostů na prudkých svazích údolí Ohře. Bukové porosty místy pralesovitého charakteru porůstají také úbočí Pustého zámku. Zvětráním a rozpadem sopečné horniny vznikla rozsáhlá suťová pole porostlá suťovými lesy. V centrální oblasti je typická mozaika luk s keři a listnatými lesíky.

Chebská pánev

V okolí města Cheb se nachází sníženina Chebská pánev Má stejný směr jako pohoří Český les. Jedná se o nesouměrnou propadlinu zarovnaného povrchu s říčními terasami v povodí Ohře. Většinu povrchu zaujímá zemědělská půda, nízké zastoupení mají lesy a vodní plochy. Na západě se vyskytují bývalé sopky (Komorní hůrka). V severní části pánve se nacházejí četné vývěry minerálních pramenů. Nejvyšším bodem Chebské pánve je Doubravský vrch s nadmořskou výškou 534 metrů. Vyskytují se tu bohaté zásoby nejmladšího hnědého uhlí. V některých pískovnách jsou naleziště vltavínů.

Slavkovský les

Slavkovský les je nevysoké pohoří, má charakter náhorní plošiny s mírným sklonem k severu. Nejvyšší vrcholy jsou Lesný (983 metrů nad mořem) a Lysina s nadmořskou výškou 982 metrů. Jedná se o chráněnou krajinnou oblast s lesními porosty a řadou vzácných rašelinišť, přírodními rezervacemi s bahenními sopkami, z nichž vyvěrá kysličník uhličitý a sirovodík. Jako zvláštnost zde najdeme Národní přírodní rezervaci Soos, která je dokladem pozdní sopečné činnosti, jejímž pozůstatkem jsou vývěry minerálních pramenů a výdechy kysličníku uhličitého.

Sokolovská pánev

Mezi Krušnými horami a Doupovskými horami najdeme sníženinu, které říkáme Sokolovská pánev. Je osm kilometrů široká, protažená od jihozápadu k severovýchodu. Jedná se o příkopovou propadlinu vymezenou příkrými svahy. Je odvodňována na severovýchod řekou Ohře. Nejvyšším bodem je Dvorský vrch s nadmořskou výškou 473 metrů. Nachází se zde hnědé uhlí ve slojích v mocnosti až 60 metrů. Soustavnější hnědouhelné dolování zde započalo v polovině 18. století. Musely mu ustoupit chmelnice. Největší množství uhlí se tu těžilo v 80. letech 20. století, od té doby těžba klesá.