Լեռնային Ղարաբաղի Հանրապետությունը գտնվում է Փոքր Կովկասի հարավ-արեւելյան մասում: Հանրապետության մակերեւույթը տիպիկ լեռնային էեւ ընդգրկում է Ղարաբաղյան բարձրավանդակի արեւելյան հատվածն ու արեւմուտքից թեքությամբ իջնում դեպի արեւելք` ձուլվելով Քուռ-Արաքսյանընդարձակ հարթավայրի մեծ մասը կազմող Արցախյան դաշտավայրին: Մակերեւույթի այսպիսի թեքության պատճառով էլ Լեռնային Ղարաբաղի գրեթեբոլոր գետերը արեւմտյան եւ հարավ-արեւմտյան լեռներից հոսում են դեպի արեւելք ու հարավ-արեւելք, Արցախյան դաշտավայրը: Լեռնային այդարագահոս գետերը հարյուրավոր դարերի ընթացքում Արցախ-Ղարաբաղ լեռնաշխարհի մակերեւույթը վեր են ածել անդնդախոր ձորերի ու գեղատեսիլհովիտների: Դրանցից հատկապես նշանավոր են Իշխանագետ, Վարանդա, Խոնաշեն, Կարկառ, Ինջա, Խաչեն, Կավարտ, Թարթառ գետերի հովիտները: Սրանցից ամենաընդարձակը Թարթառ գետի հովիտն է, որը գտնվում է Մարտակերտի շրջանում: Այսպիսով, հանրապետության տարածքն ունի խիստկտրտված լեռնային մակերեւույթ: Համեմատաբար հարթավայրային են Մարտունու եւ Մարտակերտի շրջանների արեւելյան` ցածրադիր մասերը: Լեռնային Ղարաբաղի տարածքի միջին բարձրությունը ծովի մակարդակից կազմում է 1100 մ.: Հյուսիսից հարավ` Լեռնային Ղարաբաղի արեւմտյանամբողջ սահմանով ձգվում է Ղարաբաղյան լեռնաշղթան, որից էլ սկսվում են երկրամասի տարածքով արեւմուտքից դեպի արեւելք ձգվող մի շարքլեռնաճյուղեր: Հյուսիսային մասով ձգվում է Մռավի լեռնաշղթան, որտեղ էլ գտնվում են Արցախի ամենաբարձր լեռնագագաթները` Գոմշասարը /3742 մ./ եւ Մռավը /3343 մ./: Սրանք մտնում են Մարտակերտի շրջանի հյուսիս-արեւմտյան հատվածի մեջ: Ղարաբաղյան լեռնաշղթայում է գտնվումՙՔառասուն աղջիկ՚ լեռնագագաթը /2828 մ., Ասկերանի շրջան/: Ավելի հարավում են գտնվում Մեծ Քիրսը /2725 մ., Շուշիի եւ Հադրութի շրջաններիսահմանագլուխ/ եւ Դիզափայտը /2480 մ., Հադրութի շրջան/: Արցախ-Ղարաբաղի լեռնաշխարհը Հայկական ամբողջ լեռնաշխարհի նմանբնութագրվում է ակտիվ սեյսմիկությամբ: Մեծ տեղ են գրավում անցյալում առաջացած հրաբխային ապարները. կրաքարերը, յուրայի ու կավճիդարաշրջաններին պատկանող նստվածքային այլ ապարները: